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새 자연철학 세미나 몸풀기 모임 16-0회 – 양자역학 4 : 겹실틈 실험과 ‘상호작용-결여’ 측정 이해

2022년 4월 7일 8:30 오후 – 10:30 오후 KST


새 자연철학 세미나는 ⟪장회익의 자연철학 강의⟫를 함께 읽고 그 요체를 이해하고 논의하기 위한 장입니다. 2019년 11월부터 2021년 9월초까지 공부했던 자연철학 세미나에 이어 2기 세미나인 새 자연철학 세미나는 2021년 9월 중순부터 시작하였습니다. 2022년 연말까지 진행할 자세한 세미나 계획과 운영 방식은 새 자연철학 세미나 보완 계획을 참고해주시기 바랍니다.


[새 자연철학 세미나 몸풀기 모임 16-0회]

때 : 2022년 4월 7일 목요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분

주제 : 양자역학 4 – 겹실틈 실험과 ‘상호작용-결여’ 측정 이해

주관 : 김재영

이 날 논의하는 자료들

  • ⟪자연철학 강의⟫ 제4장 “양자역학” pp.239-251 [해설과 성찰 “이중 슬릿 실험”, “‘상호작용-결여’ 측정”]
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 5-2. 겹실틈(이중슬릿)과 양자역학의 문제
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/12991)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 5-3. 양자역학의 ‘상태’와 ‘측정’에 대하여 : ‘성향’과 ‘변별체’ 이해하기
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/13207)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 5-4. 공간 개념의 변화와 양자역학의 새 공리 체계
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/13263)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 5-5. 양자역학 변화의 원리
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/13338)

참고자료

  • 장회익(2022). “양자역학, 그게 뭔가요?”
    • [PDF 파일] 양자역학, 그게 뭔가요?
  • Hwe Ik Zhang, M.Y. Choi (2022). Ontological Revision and Quantum Mechanics. Results in Physics 33 (2022)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학이야기> 5-6. 양자역학 : Q&A-1 (삼중 슬릿 실험에서의 간섭 효과 등)
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/9726)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학이야기> 5-7. 양자역학 : Q&A-2 (상태함수, 성향, 확률 등)
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/9780)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학이야기> 5-8. 양자역학 – 측정과 변별체에 대한 질문
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/10408)

참고할 수 있는 자연철학 세미나 게시판의 글들

  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “4장(양자역학)의 짤막한 요약”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “겹실틈 실험의 해석”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “세겹실틈(삼중슬릿) 실험”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “빛살가르개, 마흐-첸더 간섭계, 엘리추르-바이드만 실험”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “제4장 내용 정리에 대한 짧은 정리”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “양자역학의 ‘서울’ 해석의 과격한(?) 주장들”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “양자역학의 ‘서울’ 해석의 과격한(?) 주장들”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “(5) 사건의 유발 및 측정의 문제 1”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “(5) 사건의 유발 및 측정의 문제 2”

4월 7일 몸풀기 모임에서는 제4장 양자역학의 해설 및 성찰 부분을 읽습니다. 그동안 간간이 이야기 되던 ‘겹실틈 실험’과 ‘상호작용-결여 측정’을 새 자연철학의 양자역학 해석에 따라 이해하는 게 어떤 것인지 생각해보는 시간이 될 겁니다. 자연철학에 관심을 가진 입장에서 양자역학을 이해한다는 것은 바로 이 실험 및 측정 상황을 이해하는 것 연결되므로 그간 접했던 양자역학에 대한 이야기를 종합하는 시간도 될 것 같습니다.

모임 공간 : 온라인 Zoom 모임공간

– https://snu-ac-kr.zoom.us/j/91276414592
– Zoom 회의 ID: 912 7641 4592
– Zoom 회의 비밀 번호: 우주의 역사 ***억년에 숫자 0을 다섯 개 더한 여덟 자리 숫자 (***00000) (⟪장회익의 자연철학 강의⟫ 299쪽 마지막 줄 참조)

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<양자역학을 어떻게 이해할까?> 19쪽에 언급된 "추가적 관측을 겹실틈 바로 뒤에서가 아니라 식별 스크린 바로 앞에서 수행하는 실험"을 더 정교하게 할 수도 있겠지만, 제 의견에는 이미 기존의 겹실틈 실험 특히 위에 인용한 Bach et al. (2013)에서 어느 정도는 이미 한 셈이라고 생각합니다. 왜냐하면 실험의 에너지 규모를 조절하여 방출되는 전자가 하나씩 나올 수 있도록 한 것이라서, 스크린 바로 앞에서 전자의 위치를 관측한 것과 비슷한 효과가 있기 때문입니다. 아마 이 아이디어를 적용한다면, 실제로 스크린 바로 앞에서 아주 약하게 전자의 위치를 관측하는 실험을 해 볼 수 있을 것입니다. 첨부한 그림은 Bach et al. (2013) 실험의 보충자료에 있는 실험세팅입니다.
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"겹실틈 실험의 실제 실험과 올바른 해석"(https://bit.ly/3ZeRBNv)에 인용한 Bach et al. (2013)의 실험은 겹실틈을 만든 뒤 가림막을 만들어 이동시킵니다. 그렇게 함으로써 두 실틈에 대해 (1) 둘 다 닫힌 경우 (2) 첫 번째 실틈만 열린 경우 (3) 두 실틈 모두 열린 경우 (4) 두 번째 실틈만 열린 경우 (5) 다시 두 실틈 모두 닫힌 경우에 차례로 스크린에 찍히는 점들의 분포를 보여줍니다. Bach, R. et al. (2013) Controlled double-slit electron diffraction. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/15/3/033018 "In 1965, Richard Feynman presented a thought experiment to show these features. Here we demonstrate the full realization of his famous thought experiment. By placing a movable mask in front of a double-slit to control the transmission through the individual slits, probability distributions for single- and double-slit arrangements were observed. Also, by recording single electron detection events diffracting through a double-slit, a diffraction pattern was built up from individual events." 리처드 파인만이 1965년에 이 이야기를 할 때만 해도 그냥 사고실험이었지만, 이제는 직접 실험해서 확인할 수 있는 시대가 되었습니다. 위에 인용한 실험도 발표된 지 벌써 12년이 지났습니다.
2025.05.15
불편을 드려서 죄송해요. 최근 정비에 들어가서 짬짬이 홈페이지에 불필요한 파일들을 덜어내고 있어요. 여유를 좀 확보해서 편하게 이용하시도록 해볼께요. 참, 당분간 게시판 글에 첨부되었던 파일과 사진이 잘 보이지 않을 수 있습니다. 용량 확보 작업을 하면서 일부 파일들을 옮겨두어서 그런 건데요, 소실된 것 아니고 잠시 옮겨두어서 그런 거니 당분간의 의도된 에러라는 점 양해해주세요~.
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^^;; 꼭 필요한 문서는 첨부하셔야지요. 책 원문 파일은 용량이 커서 그렇게 말씀드렸어요. 링크를 달면 좋은데 그게 안 되는 경우도 있고 그러네요. 양해 부탁드려요. ㅎㅎ;;;
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