최종편집 2024년 11월 10일 20시 32분
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혼돈 속의 질서
[최무영의 과학이야기] <49> 혼돈과 질서 ⑤
혼돈이란 아주 뒤죽박죽인 것 같지만 이미 이야기했듯이 단지 그런 것이 아니고, 질서의 반대되는 개념도 아닙니다. 혼돈 안에도 정돈된 질서가 있어요. 쌍갈래질의 그림을 봤는데 그 안에 질서정연한 구조가 있고, 또 야릇한 끌개는 쪽거리 구조를 가지고 있습니다. 혼돈은
최무영 서울대 교수
천체의 운동
[최무영의 과학이야기] <48> 혼돈과 질서 ④
그런데 천체의 운동이 과연 이렇게 규칙적이고 간단한가에 대해 의문을 가질 수 있습니다. 뉴턴의 운동 법칙과 중력 법칙으로부터 케플러의 세 가지 법칙을 정확히 얻어내었고 이를 고전역학의 꽃이라고 부른다는 얘기 기억나죠? 하지만 안심하기는 이릅니다. 뉴턴의 고전역
결정론적 혼돈
[최무영의 과학이야기] <47> 혼돈과 질서 ③
여기서 혼돈이라고 부르는 이유는 무엇일까요? 주기적으로 거동하지는 않지만 결정론적이므로 처음 값이 주어지면 나중 값이 완벽히 결정돼 있습니다. 그런데도 혼돈이라 부르는 이유는 초기조건에 아주 민감하기 때문입니다. 주사위와 마찬가지이지요. 주사위의 운동도 고전
병참본뜨기
[최무영의 과학이야기] <46> 혼돈과 질서 ②
앞에서 물리학의 방법인 동역학을 열심히 공부했습니다. 대표적 동역학인 고전역학, 그리고 양자역학을 논의하였지요. 역학이란 기본적으로 상태의 변화를 기술합니다. 그래서 필요한 예측을 할 수 있지요. 예컨대 공을 던지면 어떻게 날아가고 어디에 떨어질지 예측할 수 있
'혼돈'의 발견
[최무영의 과학이야기] <45> 혼돈과 질서 ①
혼돈이라는 현상이 발견된 시기는 1950년대에서 1960년대입니다. 이론적으로 연구되기 시작한 것은 1970년대 후반에서 1980년대부터니 생각해보면 20여년밖에 안됐습니다. 그러니 상당히 새로운 현상입니다. 양자역학보다도 나중에 발견되고 이해된 현상이지요. 이러한 혼돈
양자역학의 응용
[최무영의 과학이야기] <44> 측정과 해석 ⑤
셈틀(컴퓨터)을 포함한 모든 전자기술에서 가장 중요한 요소가 반도체입니다. 반도체가 없으면 전자기술이란 성립할 수가 없어요. 예컨대 셈틀의 핵심 부품들은 모두 반도체로 만든 거지요. 그런데 반도체가 어떻게 존재할 수 있느냐를 설명하는 것이 양자역학입니다. 양자역
양자역학의 해석
[최무영의 과학이야기] <43> 측정과 해석 ④
최근에는 코펜하겐 해석에 대응해서 서울 해석(Seoul interpretation)이란 것이 만들어졌습니다. 서울대학교 물리학과와 과학사 및 과학철학 협동과정 교수이셨던 장회익 선생님께서 만드신 독특한 해석으로, 기존의 해석과는 달리 인식론적인 관점에서의 양자역학 해석입니
슈뢰딩거의 고양이
[최무영의 과학이야기] <42> 측정과 해석 ③
다음 그림 1은 슈뢰딩거의 고양이(Schrödinger's cat)라고 부르는 상황을 보여줍니다. 안을 들여다 볼 수 없는 상자 A가 있습니다. 상자 속에는 몇 가지 장치가 되어 있는데 먼저 기계 손 B가 잡고 있는 것이 방사성 물질입니다. 이것이 붕괴하면 알파 알갱이 따위
EPR 사고(思考)실험과 비국소성
[최무영의 과학이야기] <41> 측정과 해석 ②
우리 몸은 결국은 분자로 이루어져 있습니다. 분자라는 것은 원자, 결국은 렙톤과 하드론 또는 쿼크, 이런 것으로 이루어져 있으니까 우리 몸을 이루는 정보를 완벽하게 알면 그것을 그대로 재현할 수 있을 것입니다. 모든 구성 입자들을 똑같이 맞춰 놓으면 원리적으로 복제
측정과 고유상태
[최무영의 과학이야기] <40> 측정과 해석 ①
양자역학이 고전역학과는 완전히 다른 관점에서 출발한다고 지난 시간에 강조했습니다. 출발점과 상태의 규정, 그리고 동역학의 방정식, 즉 운동의 법칙 등이 완전히 다르지요. 양자역학에는 우리가 상식적으로 이해하기 어려운 문제가 상당히 많습니다. 고전역학에서는