슈뢰딩거의 고양이 실험은 무엇을 설명하기 위해 고안된 것인가요?
코펜하겐의 양자역학 해석을 비판하기 위해서 슈뢰딩거의 고양이 실험이 고안되었다고 하는데, 이 이론이 설명하는 바가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
슈뢰딩거 고양이를 통해 양자역학에서 기술하는 물리적인 상태와 관측 행위를 설명하려고 했던것입니다. 슈뢰딩거 고양이는 이론이 아닌 사고 실험입니다. 상자속에 고양이가 있는데, 버튼을 누를 경우 50퍼의 확률로 독가스가 살포되고 50퍼의 확률로 고양이가 좋아하는 간식을 내놓게 됩니다. 만약 우리가 버튼을 눌렀을 경우 고양이는 살아 있을까요 죽어있을까요?. 기존의 물리학에서 말하는 상태는 관측을 통해 알 수 있으며 명확한 상태입니다. 죽었으면 죽었다. 살았으면 살았다. 라고 명확하게 말을할 수 있죠. 하지만 양자역학에서의 관측은 다릅니다. 양자역학은 원자, 그보다 작은 전자와 원자핵 등의 운동과 상태를 기술하기 위해 만든 이론입니다. 그리고 전자와 같은 입자를 관측하기위해서는 강한 빛을 이용하여 관측해야하는데, 이러한 행위는 전자의 상태를 바꿉니다. 정확한 관측이 어렵죠. 그래서 양자역학에서는 확률적인 해석을 시도합니다. 이 확률적인 해석은 기존의 물리학과는 다르고 많은 학자들이 받아들이기 어려워했죠. 그래서 슈뢰딩거의 고양이를 예시로 설명을 시도하려고했습니다. 고양이의 상태는 살아 있으면서도 죽었다 라고 표현을 하죠. 50퍼의 확률로 살아있으며, 50퍼의 확률로 죽어있죠. 이렇게 모호해 보이는 물리 이론이지만 양자역학은 기존에 물리학이 설명하지 못한 현상들을 많이 설명해냈으며 현재까지 부정되지않고있습니다.
정리하면 슈뢰딩거의 고양이는 양자역학을 이해시키기 위한 사고실험입니다.
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슈뢰딩거는 사실 양자역학을 반박하기 위해 고양이를 예로 들었습니다.
상자 안에 고양이가 있고 이 상자를 열기 전까지 고양이의 상태를 알 수 없습니다.
그런데 1시간 뒤에 50% 확률로 상자 안에 독가스가 생긴다면,
고양이가 죽은 상태와 살아있는 상태가 공존하는 것이냐고 양자역학 옹호자에게 반박을 했습니다.
그런데 고양이는 고전역학계에 존재하는 생물체이기 때문에 양자역학이론이 적용되지 않습니다.만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.