양자역학과 일반 상대성 이론은 무엇인가요?

Question

양자역학과 일반 상대성 이론은 무엇인가요? 양자역학은 어떤 현상을 설명하는 데 사용되며, 일반 상대성 이론은 어떤 원리를 기반으로 하는 건가요?

호탕한개미핥기272 · Accepted Answer

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.양자역학은 원자단위에서 발생하는 현상을 설명하기 위한것입니다.원자는 원자핵과 전자로 이루어져있습니다. 그런데 전자가 원자핵 주변에 어떤 형태로 어떻게 운동하고 있는지 설명하고 싶다고 생각해보죠.흔히 잘 알고있는 예시로 사과가 땅으로 떨어진다를 설명하면 중력을 받아 사과가 땅으로 떨어진다라고 설명할 수 있습니다. 이러한 것은 고전역학입니다. 무거운 짐을 들기위해선 물체의 중력만큼의 힘이 필요하죠.하지만 원자세계에서는 원자핵 주변으로 전자가 있다를 기술하기 위해서는 중력, 만유인력으로 설명이 되지 않습니다. 양자역학으로 설명이 가능하죠. 이에 대해서는 조금 더 상세히 이해하기 위해서 관측에 대해 이해를 해야합니다. 더 궁금하면 답변을 달아주세요.상대성 이론은 물체간 운동에 대해서(관찰자와 관찰 대상) 어떤식으로 물리 법칙을 기술하는지에 대항 이론입니다.예를들어 우리가 도로에 서있는 상황에서 달리는 차량을 보고 차량의 속도나 시간의 흐름을 기술하는 이론이죠.특수 상대성이론은 일정한 속력에 대한 운동을 기술한 것이고, 일반 상대성 이론은 가속운동을 하거나 중력과 같은 힘이 작용하는 상황에서 운동하는 것을 기술하는 이론이죠. 특수 상대성 이론에 따르면 관측자를 기준으로 운동하는 물체의 시간은 시간이 느리게 흐르고 길이가 수축되는 효과를 얻습니다.일반 상대성 이론에 따르면 중력이 강한 곳이나 가속이 강한 곳에서 시간이 느리게 흐른다는 결과를 얻을 수 있습니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자역학은 원자나 전자처럼 극미세한 세계에서 입자들이 불연속적이며 확률적으로 움직인다는 것을 설명하는 이론으로 전자 궤도 터널 효과 양자 얽힘 등 현대 기술의 기초가 됩니다 일반 상대성 이론은 아인슈타인이 제안한 중력 이론으로 질량이 시공간을 휘게 만들어 중력이 발생한다는 원리로 우주 블랙홀 시간 지연 등 거시적 현상을 설명합니다 두 이론은 각각 미시 세계와 거시 세계를 매우 정확히 설명하지만 아직 양자중력처럼 이 둘을 통합하는 완전한 이론은 존재하지 않아 물리학의 궁극적인 과제로 남아 있습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.일반 상대성 이론은 알버트 아인슈타인에 의해 개발된 이론으로, 중력을 포함한 시간, 공간, 운동의 개념을 포괄적으로 다룹니다. 이 이론은 물체의 상대적인 운동 상태와 중력에 의한 곡선된 공간-시간의 구조를 설명합니다. 일반 상대성 이론은 빛의 굴절, 흑체 복사, 블랙홀 등 다양한 천체물리 현상을 설명하는 데 사용됩니다. 이론은 공간과 시간의 연결을 제공하며, 우주의 대규모 구조와 우주의 확장을 이해하는데 중요한 역할을 합니다.양자역학은 미시세계의 입자와 물질의 특성을 설명하는 이론입니다. 이론은 20세기 초기에 개발되었으며, 양자역학은 입자의 움직임, 에너지, 운동량 등의 물리적인 양을 다루는데 사용됩니다.

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