슈뢰딩거의 고양이 양자역학 실험이 뭔가요?

Question

슈뢰딩거의 고양이 실험은 워낙 유명해서 들어봤습니다.

양자역학에서 빼놓지 않고 나오는 예시로 알고있는데 양자역학을 알려고 할수록 모르겠네요 간단히 설명좀 해주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

슈뢰딩거의 고양이는 사고실험입니다. 실제로 실험하는것이 아닌 가정을 하면서 생각으로 실험하는것이죠.

우리가 흔하게 접하거나 알고있는 과학적인 현상들은 정확한 답이 있습니다. 하지만 양자역학에서 설명하는 현상은 확률적이라는것을 설명하기 위해 나온 사고실험입니다.

외부에서 보이지 않는 상자속에 고양이가 있다고 생각하죠. 그리고 상자밖에는 버튼이 있습니다. 이 버튼을 누르면 50퍼의 확률로 독가스가 나오고, 50퍼의 확률로 음식이 나옵니다. 만약 우리가 버튼을 눌렀을 때 고양이는 어떻게 되었을까요?

이를 양자역학에서 고양이는 살아있기도하고 죽어있기도한다라고 표현합니다.

Answer 2

양자역학은 어떤 물체의 상태가 확률적으로 공존할 수 있다는 것을 의미합니다.

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.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

슈뢰딩거의 고양이 실험은 사고실험으로써, 생각만으로 진행된 실험입니다.

안을 열어보아야만 고양이 상태를 확인할 수있는 상자안에 고양이와 독극물을 넣어놓고
상자를 열면 50%확률로 독극물이 든 병이 꺠져있다고 상상을 하면,
상자를 열기전까지는 독극물이꺠져있는지 안꺠져있는지 알 수 없으므로
고양이는 죽음과 삶 그 중간의 상태가 공존한다는 것입니다.

반대로 상자를 열어보면 죽던가 살던가 단 한가지만 결정된다는 것입니다.

즉, 우리가 관측하기 전까지는 모든상태가 중첩되어있는 중첩상태인 양자와,
관측을하면 그 상태가 결정되는 양자에 대한 설명을 하기위해 만들어진 사고실험입니다.

감사합니다.