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새 자연철학 세미나 13회 – 양자역학 1 : 역사 지평과 겹실틈 실험

2022년 3월 3일 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 13회]

때 : 2022년 3월 3일 목요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분

주제 : 양자역학 1 – 역사 지평과 겹실틈 실험

발제 : 김*영

질문 : 참석자 모두 (자연철학 세미나 게시판에 질문글들을 올려주시면 추려서 맥락에 따라 이야기 나누겠습니다.)

이 날 논의하는 자료들

  • ⟪자연철학 강의⟫ 제4장 “양자역학” pp.197-210 [역사 지평]
  • ⟪자연철학 강의⟫ 제4장 “양자역학” pp.239-251 [해설 및 성찰 – 이중 슬릿 실험, ‘상호작용-결여’ 측정]
  • 대담영상 정리글 <장회익의 자연철학이야기> 5-1. 양자역학의 역사 지평
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/12834)
  • 대담영상 정리글 <장회익의 자연철학 이야기> 5-2. 양자역학 : 겹실틈(이중 슬릿) 실험과 양자역학의 문제
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/12991)

참고할 수 있는 자연철학 세미나 게시판의 글들

  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학이야기> 5-6. 양자역학 : Q&A-1 (삼중 슬릿 실험에서의 간섭 효과 등)
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/9726)
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “제4장 역사지평 보충 1”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “역사지평 보충 2 (보른과 확률)”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “역사지평 보충 3 (드브로이)”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “역사지평 보충 4 (ETH-취리히 대학 연합 물리학세미나)”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “역사지평 보충 5 (드브로이의 물질파)”
  • 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”

양자역학을 공부하는 첫 시간에는 제4장 중 [역사 지평]과 [해설 및 성찰] 부분을 읽고 이에 대해 이야기를 나누겠습니다. 겹실틈 실험(및 ‘상호작용-결여’ 측정)이 말하는 바를 어떻게 이해할지 하는 점이 양자역학 이해의 요체라 할 수 있겠는데 양자역학이 성립하기까지의 역사적인 전개 과정과 중요한 쟁점들을 이해하는 데 논의를 맞추어 보아야 할 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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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~.
2025.05.13
^^;; 꼭 필요한 문서는 첨부하셔야지요. 책 원문 파일은 용량이 커서 그렇게 말씀드렸어요. 링크를 달면 좋은데 그게 안 되는 경우도 있고 그러네요. 양해 부탁드려요. ㅎㅎ;;;
2025.05.12
전화, 라디오, TV 등에 사용되는 전자기파는 매질이 없어도 존재하는 파동입니다. 파동이 항상 '무엇인가'의 파동이어야 하는 것은 아닙니다. 여기에서 말하는 '무엇인가'를 파동의 매질이라 부릅니다. 매질이 없어도 파동이 존재할 수 있다는 것은 신기한 일입니다. 2015년에 처음 검출된 중력파도 매질 없이 존재하는 파동입니다. 빛의 파동도 매질 없이 존재합니다. 19세기에는 빛의 매질을 '에테르'라고 부르면서 당연한 것으로 여겼지만, 대략 1905년 아인슈타인의 논문 이후로는 빛의 매질로 여겨졌던 '에테르'는 존재하지 않는다는 것이 주류의 이론입니다.
2025.05.12
빛알 하나를 검출하는 실험이 그리 쉽지는 않지만 요즘에는 그럭저럭 작은 광학 실험실에서도 할 수 있습니다. P. Grangier, G. Roger, and A. Aspect, “Experimental evidence for a photon anticorrelation effect on a beam splitter: A new light on single-photon interferences,” Europhys. Lett. 1, 173 (1986). https://doi.org/10.1209/0295-5075/1/4/004 J.J. Thorn et al., “Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory,” Am. J. Phys 72 , 1210 (2004). https://doi.org/10.1119/1.1737397 E. J. Galvez et al., “Interference with correlated photons: Five quantum mechanics experiments for undergraduates,” Am. J. Phys. 73 , 127 (2005). https://doi.org/10.1119/1.1796811 Butera, S. Only one photon. Nat. Phys. 19, 604 (2023). https://doi.org/10.1038/s41567-023-02010-w Tinsley, J., Molodtsov, M., Prevedel, R. et al. Direct detection of a single photon by humans. Nat Commun 7, 12172 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms12172 The evolution of single-photon detection https://www.laserfocusworld.com/detectors-imaging/article/14213833/the-evolution-of-single-photon-detection
2025.05.12
빛알(光子, photon)은 1905년 알버트 아인슈타인이 처음 개념을 제안할 때 그냥 '빛의 양적 단위(Lichtquanten)'이라 불렀습니다. 시간이 흐르면서 고대어 분위기가 나는 신조어로 photon이 제안되었습니다. 1926년 길버트 루이스였습니다. 빛이라는 뜻의 그리스어 φῶς, φωτός (phôs, phōtós) 와 존재를 뜻하는 그리스어 어미 -on을 조합하여 만든 것입니다. 이 이름 자체에서는 어떤 의미에서도 '알갱이'나 '입자'의 함의는 전혀 들어 있지 않습니다. https://arxiv.org/abs/1401.0293 https://en.wikipedia.org/wiki/Photon
2025.05.12
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