양자 또는 양자역학이 뭐예요 올려주세요

Question

서울대 연구팀이 양자엔진을만들수 있는 방법을 실증했다는 기사를 봤는데

도대체 양자 또는 양자역학은 뭔가요

이게 우리 인류에게 무슨 도움이되나오

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

양자역학은 원자단위에서 발생하는 현상을 설명하기 위한 것입니다.

원자는 원자핵과 전자로 이루어져있습니다. 그런데 전자가 원자핵 주변에 어떤 형태로 어떻게 운동하고 있는지 설명하고 싶을 때 양자역학을 사용하여 풀 수 있습니다.

이해를 돕기위해 우리가 알고 있는 물리 현상에 대해 언급해보겠습니다. 흔히 잘 알고 있는 예시로 사과가 땅으로 떨어진다는 중력을 받아 사과가 땅으로 떨어진다를 설명할 수 있죠. 그 이상도 그 이하도 아닌 중력에 의해 떨어진다라고 설명합니다. 이것이 고전역학입니다. 무거운 짐을 들기 위해선 물체의 중력 만큼의 힘이 필요하죠.

하지만 원자 세계에서는 원자핵 주변으로 전자가 돌고있다를 기술하기위해서는 중력, 만유인력으로 설명이 되지 않습니다. 양자역학으로 설명이 가능하죠.

양자역학은 원자 세계를 기술하는데 있어 기본적인 학문이기 때문에 여러 곳에 사용될 수 있습니다. 물리학, 화학, 생물학 등에 있어 미시세계를 연구하는데 사용되며, 반도체, 초전도체, 디스플레이, 베터리 등에 기본이 됩니다. 또한, 양자 컴퓨팅, mri 등에 사용될 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

양자 물리학 또는 양자역학은 원자 수준에서 입자와 에너지의 행동을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이론적으로 양자역학은 20세기 초에 개발되었으며, 많은 현상들을 설명하고 예측하는 데에 광범위하게 적용됩니다.

양자역학은 전통적인 뉴턴 역학과는 다른 개념과 원리를 포함하고 있습니다. 양자역학에서는 입자들이 물리적 상태를 나타내는 "양자 상태"를 가질 수 있다고 가정합니다. 이 양자 상태는 확률적으로 예측될 수 있으며, 입자의 위치, 운동량, 에너지 등을 정의하는 양자수학을 사용하여 설명됩니다.양자역학은 입자가 동시에 파동과 입자로서의 성질을 가질 수 있다는 이론을 제시합니다. 이는 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정할 수 없음을 의미합니다.