현대물리학은 뭔가 이상한점이 많은것 같아요?

Question

입자와 파동의 구분을 안하는게 말이 안되잖아요.

일반적으로 파동으로 입자성과 유사한 현상을 만들어서 증명하던가

아니면 입자로 파동과 유사한 현상을 만들어 내서 증명하는게 정상아닌가요?

입자이며 파동이다? 수천만번의 실험을 하는 과학자 입장에선 대가리터지니깐

그냥 이대로 냅둔것 아닌가요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

이중슬릿실험이라는 '단 하나의'실험을 통해서 두 성질이 함께 있다는것을 알아내었습니다.

관측이라는 행위가 입자냐 파동이냐를 결정할 수 있다는 결론입니다. 이는 빛 뿐만아니라 전자, 양성자, 중성자, 심지어는 조금 큰 나노입자단위까지도 적용되는 이론입니다.

두 성질중 하나를 선택하지 못하겠다는 결론이 아니라

두 성질 모두 적용이된다는 결론입니다.

해당 이론에 정말로 관심이 있다면 검색창이나 유튜브에 더 자세하고 친절하게 설명이 되어있으니 공부해보시기 바랍니다.

감사합니다.

Answer 2

물리학적으로 정의한 입자와 파동은 서로 성질이 반대입니다.

그럼에도 불구하고 이 두가지 성질이 나타나는 현상이 발생되었으니,

입자와 파동은 동시에 존재하는 것이 맞습니다.

대표적으로 이중슬릿 실험이 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

자연현상을 보고 입자와 파동을 나눈건 우리입니다. 자연은 그대로 있었습니다. 자연에 질량을 가진 물질 또는 질량이 없는 빛과 같은 물질에 대해서 파동성을 가질 수 있고 입자성을 가질 수 있습니다.

또한, 질문자님께서 부르는 입자를 가지고 파동성을 설명한다던가 파동을 가지고 입자성을 설명한다던가라는 표현은 혼란을 가져올 수 있습니다. 옳게 표현하면 물질을 가지고 입자성이나 파동성을 보는 것이라고 표현해야 조금 더 물리적인 표현입니다.

입자성과 파동성에 대해서는 굉장히 오래전부터 비판을 받아 검증하는 실험을 하였습니다. 그냥 이대로 냅둔것은 결코 아닙니다. 과학하는 사람들은 실험을 통해 검증하므로 물질에 대한 입자성과 파동성(이중성)을 가질 수 있음을 보였고, 이 성질은 동시에 나타나는 현상이 아님을 알았습니다. 우리 사람이 물질을 어떻게 실험하고 이 결과를 어떻게 해석하냐에 다라 파동성인지 입자성인지가 나눠지는 것입니다.

예시로 빛(물질)의 이중슬릿 실험의 경우 파동성을 보는 실험이고, 광전효과와 같은 실험은 빛(물질)의 입자성을 보는 실험입니다. 또한, 전자의 이중슬릿 실험의 경우 파동성을 보는 실험이며, 콤프턴 효과의 경우는 전자의 입자성(빛의 입자성도 확인 가능)을 볼 수 있는 실험입니다.

그런데, 우리 사람과 우리 주변에 있는 물체(사과, 컴퓨터, 공 등)에서는 파동성을 보기 어렵습니다. 그 이유는 작은 물질들이 뭉쳐 우리 사람과 주변에 있는 물체를 이루고 있기 때문에 입자성을 더 띠기 때문입니다. 또한 이를 설명할 수 있는 것은 양자역학입니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 4

안녕하세요. 유동선 과학전문가입니다.

네 맞습니다 인간의 상식으로는 빛의 이중성을 이해하기가 어렵습니다 이를 반박하기위한 여러 연구의 결과들이 오히려 빛의 이중성을 확고하게 만들었는데요

입자나 파동이라는 개념자체가 인간의 사고로 정의내린 개념이기 때문에 양자역학의 본질을 이해하는데 벽으로 작용할수 있다고 생각합니다