영화에 자주 등장하는 양자역학이 무엇인가요?
인터스텔라나 어벤져스 같은 유명한 영화에서 많이들 다루는 양자역학이 무엇인지 정확하게 모르겠어요 알기 쉽게 양자역학을 설명해 주세요 주변에서 양자역학을 알 수 있는 현상 증명할 수 있는 자료들을 알려주세요!!
3개의 답변이 있어요!뉴턴역학과 반대되는 개념이 아니라, 뉴턴역학이 설명하지 못하는 부분, 영역까지 매우 정확하게 설명하는 역학이다.
뉴턴역학이
1.설명 가능한 것
~행성, 별의 공전 및 자전운동, 거시적인 물체(지구, 달, 자동차, 공, 먼지 등등)에 작용하는 힘의 특성과 운동. 물체들간의 인력, 즉 중력법칙.
2.설명 불가능한 것
~원자가 어떻게 생겼는지. 분자 및 원자들이 어떻게 결합하여 분자가 되는지. 원자내의 원자핵에 관한 성질. 물질에서 빛이 어떻게 방출되고 흡수되는지. 물질들의 화학반응. 별은 무엇으로 구성되었고 왜 빛을 내는지. 빛이란 무엇인가.
따라서 양자역학은 원자수준의 작은 규모에서 일어나는 현상과 빛과 물질의 관계를 고도의 정밀도로 기술하는 학문이다.
양자역학에 의해 위에서 기술한 뉴턴역학이 설명하지 못한 영역을 잘 설명할뿐만 아니라 그 덕분에 현대 기술문명을 급진적으로 발전시켰다. 주변에 보이는 양자역학에 의한 결과물의 예를 들면,
-반도체(다이오드, 트랜지스터, CPU, RAM)
-디스플레이(LCD,LED,OLED)
-자기부상열차, 배터리
-레이저 및 광센서
-핵발전소, 핵폭탄, 핵융합
-전자현미경, 화학시료 스펙트럼 분석
-별의 스펙트럼과 별구성 원소
-모든 유기, 무기화합물에 대한 정량적 구조분석
양자역학.... 참 어려운 개념 같습니다.
우선 양자역학은 현대물리학의 기본 이론입니다.
물리학... 어렵죠!!
양자역학!
물리학자들은 자연의 기본 입자를 찾았습니다. 세상 모든것이 입자로 이루어져있고,
그걸 쪼개면 결국 제일 작은 입자가 나올거라 생각했죠
그렇게해서 나온 것이 원자!
그런데 이 원자조차도 화학적 방법으로 쪼갤 수 없다뿐이지 더 작은 친구들이 있다는 걸 알게 됩니다.
바로 양성자, 중성자, 광자 같은 것들입니다.
이것들을 통칭해서 양자라고 하는데. 이것들이 어떻게 행동하는지를 연구한 물리학의 문야를 바로 양자역학이라고 합니다.
영화 앤트맨!!!
사물은 물론 인간까지도 크기를 마음대로 조절할 수 있는 설정입니다.
이는 사물은 물론 인간도 원자로 이루어져있다는 것에서 시작합니다.
양성자, 중성자 등 양자들은 원자핵을 중심으로 회전하면서 하나의 원자를 만듭니다.
우주를 예를 들자면.. 지구 주변을 도는 행성들과 같습니다.
양자와 원자핵 사이에는 간격이 존재한다는 것이죠..
그 간격을 조절한다!!! 이 명제가 앤트맨의 설정입니다.
원자핵과 양자의 간격이 커지면... 건물보다도 커질 수 있는 것입니다.
(원자의 크기가 커지는 것이니까요
사과 씨와 껍질 사이를 건물만큼 간격이 커지면.. 사과는 월트타워만해 질 수 있는거죠)
영화 어벤져스!!
다중 우주를 설정으로 합니다.
물리학자들은 위에서 말한 전자를 실험합니다.
이게 대체 무엇인가..
(바로 슬릿 실험을 합니다. _ 이는 한번 찾아보심이~~ 좀 긴 얘기입니다)
실험 결과...
눈으로(전자현미경을 통한) 보았을때와 실제로 일어난 결과가 너무나 달랐습니다.
눈으로 봤을때 전자를 'A'라고 한다면 실제 결과는
전자가 'B'여야만 일으킬 수 있는 결과라는 거죠
즉! 전자는 A이면서 B일수도 있다! 라는 결론을 내립니다.
A 이면서 B이다.
우리는 눈에 보이는, 우리가 알고 있는 이 우주... 즉 B만을 생각하죠.
그런데 전자는 A이기도 하다는겁니다. 우리가 알지 못하는...
그럼 A만 있는 것일까?
C,D,E,F 는 없을까라는 질문이 바로 다중우주라는 상상으로 이끕니다.
지금 우리가 살고 있는 시공간은 우리가 알고 있는 것일뿐,
무한한 시공간이 있을 수 있다는거죠~
우리는 지구 B에 살고 있습니다.
어딘가에는 똑같은 형태의 지구A가 있지 않을까요...
하아... 진짜 어려운 질문인데요.
양자역학은 저도 많이 공부하고 늘 연구에 활용하는데 쉽게 글자 몇자로 설명할 수 없을 정도로 너무
어렵고 복잡합니다.
"카오스 사이언스" 에서 주최하는 강의 중에 경희대학교 김상욱 교수님 강의 들으시면
정말 자세하게 친절하게 일반인이 이해할 수 있을 정도로 설명한 자료가 있습니다.
"2018 여름 카오스 마스터 클래스 물리"
이 영상이 총 3편으로 되어 있는데 묻고 더블로 상대성 이론도 설명해 주니까 같이 보시면
진짜 재미있을겁니다.
