초등학생도 이해하는 양자역학

양자역학은 우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 세계, 예를 들어 원자와 전자처럼 정말 작은 입자들이 어떻게 움직이고 행동하는지를 설명하는 과학이에요. 조금 어렵게 들릴 수 있지만, 간단한 예로 설명해 볼게요!

 

레츠고오~! 

1. 입자가 공처럼 행동하지 않아요

• 우리가 흔히 아는 공은 한 번 던지면 어디에 있을지 정확히 알 수 있죠. 하지만 양자역학의 세계에서는 입자가 공처럼 한 자리에 있는 게 아니에요.
• 입자는 한 번에 여러 곳에 있을 수도 있고, 마치 구름처럼 퍼져 있는 것 같아요. 이걸 확률이라고 해요. 입자가 어디에 있을지는 "가능성이 높은 곳"만 알 수 있답니다.

 

2. 입자는 파동처럼 움직여요

• 입자는 아주 작은 공 같기도 하지만, 동시에 물결처럼 움직이기도 해요. 이를 입자와 파동의 이중성이라고 불러요.
• 예를 들어, 물 위에 돌을 던지면 동그랗게 퍼지는 물결이 생기죠? 전자도 이렇게 파동처럼 퍼질 수 있어요.

 

3. 관찰하면 행동이 달라져요

• 양자역학에서 아주 신기한 점은 우리가 "입자를 본다(관찰한다)"는 사실만으로도 입자의 행동이 달라진다는 거예요!
• 예를 들어, 친구가 몰래 숨바꼭질하다가 누군가 문을 열고 보는 순간 "들켰다!" 하면서 움직임이 달라지는 것처럼요. 이걸 관측 효과라고 해요.

예시: 고양이 상자 이야기 (슈뢰딩거의 고양이)

• 상자 안에 고양이가 있다고 상상해 보세요. 상자를 열어보기 전에는 고양이가 살아 있을 수도 있고, 죽어 있을 수도 있는 상태예요.
• 상자를 여는 순간 고양이가 어떤 상태인지 결정되죠. 이걸 양자역학에서는 "관찰하기 전에는 여러 상태가 동시에 존재한다"라고 설명해요.

 

 

쉬운 결론

양자역학은 아주 작은 세계에서 물질이 공처럼 행동하지 않고, 물결처럼 퍼지기도 하고, 우리가 관찰하는 방식에 따라 달라질 수 있다는 걸 말해주는 과학이에요. 신기하고 마법 같은 세계죠! 이번에 구글에서 윌로우(willow)라는 양자 컴퓨터를 만들어서 비트코인이 하락할 수 있다는 얘기가 있는데 비트코인을 해독하기 위해선 위의 슈뢰딩거 고양이가 최소 100만 마리 이상이 필요한 거예요. 근데 지금 구글이 만든 슈퍼 컴퓨터 윌로우는 105마리 정도 가지고 있는 수준이죠. 그리고 구글이 목표하는 고양이수도 100만 마리 정도라고 하네요. 당분간은 해독될  길이 없어 보이죠? 

 

 

 

감사합니다. 

꾸벅