관찰자 효과가 왜 생기는지 궁금합니다.
실험을 할 때,예를들자면 실험자가 작은공을 자동으로 쏘았을때 벽면에 점이 찍히는데,실험자가 지켜보지 않으면 달라진다는 글을 보았습니다.왜그런지 궁금합니다.^^
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
전자의 이중슬릿 실험을 물어보시는거 같네요. 이중슬릿 실험은 스크린-이중슬릿-전자총 순으로 설치하여 전자총을 쏴 스크린에 어떤 모양으로 무늬가 생기는지에 대한 실험이고, 전자의 입자성과 파동성에 관한 실험입니다. 이중슬릿에 전자총을 쏴 통과시키면 이 전자들은 파동성을 가지고 있기 때문에 스크린상에 간섭무늬를 만들어냅니다. 빛의 이중슬릿의 결과와 같은 무늬를 얻습니다.
하지만 이중슬릿의 하나의 구멍에 전자가 통과하는지를 관측할 수 있는 장비를 두겠습니다. 그렇게 되면 전자는 더 이상 파동성을 띄지 않고 입자성을 띱니다. 관측으로인해 더 이상 전자는 두 개의 슬릿 구멍으로 통과하지않고 하나의 구멍으로만 통과합니다. 즉 파동성을 잃고 입자성을 띠는것이죠. 그러면, 이중슬릿을 통과한 입자가 맺게 되는 상은 단순히 슬릿구멍과 유사한 상으로 바뀝니다. 만약 전자를 관측할 수 있는 장비를 두지 않았다면, 전자가 파동성을 갖고 스크린에 간섭무늬가 생겼을 것입니다.
정리하면, 전자의 이중슬릿 실험을 통해 파동성과 입자성을 각각 볼 수 있습니다. 또한 이 실험을 설명할 수 있는 것은 양자역학이죠.
실험자가 작은 공을 쳐다 보는 것이 아니라 전자를 쏠 때 나타나는 현상으로 보입니다.
전자는 파동과 입자 두 가지 모든 성질을 가지는데,
전자는 이중 슬릿에서 파동이 관측됩니다.
그런데 두 슬릿 중 어디를 통과하는지 관측하면 "입자"처럼 행동하기 시작합니다.
이것은 관측이 물리적인 성질에 영향을 미치기 때문에 나타나는 양자역학적인 현상입니다.
이중 슬릿과 관련된 내용은 빅뱅 이론에도 소개되어 있어 관련 링크를 첨부드립니다.
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