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녹색아카데미

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<양자역학을 어떻게 이해할까?> 강독모임 10회

2023년 3월 20일 8:30 오전 – 10:30 오후 KST



녹색아카데미는 3기 새 자연철학 세미나의 후반부 모임으로 2025년 5월 12일부터 <양자역학 이해 강독모임>을 시작합니다. 자연철학자 장회익의 『양자역학을 어떻게 이해할까?』 (2022, 한울아카데미)를 이해하기 위해 저자와 함께 책을 읽으면서 묻고 토론하는 모임입니다. 이 강독모임을 통해서 ‘양자역학이 불러온 존재론적 혁명’을 말하는 ‘양자역학의 장회익 해석’을 만나고 이해해보고자 합니다. 자세한 계획은 2025 <양자역학 이해 강독모임> 계획을 참고해주시기 바랍니다.



<양자역학을 어떻게 이해할까?> 강독모임 10회

때 : 2023년 3월 20일 월요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분

곳 : 온라인 Zoom 모임공간 ID – 912 7641 4592 (https://snu-ac-kr.zoom.us/j/91276414592)

읽을 부분 : 

  • 제3장 상대성이론
    • 3.2절 복소수 공간과 4차원 위치-시각 공간
      • 2차원 이해하기 (pp. 110-112)
      • 상대속도로 본 2차원 T-X 공간의 의미 (pp. 112-116)
      • 아인슈타인의 두 기본 명제들 (pp. 116-118)
    • 3.3절 4차원 운동량과 에너지의 정의
      • 시간 간격의 상대성과 고유시간 (pp. 118-121)
      • 4차원 속도와 4차원 운동량 (pp. 121-124)
      • 고전적 근사와 에너지 표현 (pp. 124-125)
      • 대상의 특성과 상태의 4차원적 확장 (pp. 125-126)

참고할 만한 글들 :

  • 장회익(2019). 『장회익의 자연철학 강의』. 추수밭. 제3장 “소를 보다: 상대성이론” 내용 정리 앞 부분 (pp. 161-172)
  • 대담 영상 <장회익의 자연철학 이야기> 4-2. 상대성이론의 내용정리 1 : 좌표계와 차원
  • 대담 영상 <장회익의 자연철학 이야기> 4-3. 상대성이론의 내용정리 2 : 시간공간 2차원으로 줄여서 4차원 이해하기
  • 녹색아카데미 [자연철학 세미나 게시판]의 ‘상대성이론’ 주제의 자료글들

지난 모임에서는 고전역학을 재서술하는 라그랑지안 정식화와 헤밀토니안 정식화, 그리고 마당 변수 정식화를 구경해보았습니다. 뉴턴의 역학이 특성을 다른 개념으로 재서술함으로써 그 전체가 다시 쓰일 수 있고, 나아가 더 일반화되는 방향으로 확장된다는 것이 신기했습니다. 제3장으로 넘어가서는 특수상대성이론이 사실은 시공간이 4차원을 이룬다는 시간과 공간에 관한 이론이라는 점이 분명해지기까지의 아인슈타인과 민코프스키의 역할에 대해 살펴보았습니다.

3월 20일 모임에서는 이 시공간 4차원 이론을 공간 1차원 시간 1차원으로 이루어진 2차원으로 간단히 하여 이해를 도모해보겠습니다. 이어서는 시간이 허락하는대로 시공간 4차원 바탕관념을 채택하면 속도와 운동량, 에너지 등등 기존 역학의 개념들이 어떻게 다시 쓰이는지도 따라가보겠습니다.

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)

녹색아카데미

담당자 웹사이트 보기

greenacademy.kr@gmail.com

양자역학을 어떻게 이해할까? 강독모임 Zoom 공간

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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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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.
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