[ICHEP2018] 한 단계 도약할 韓 입자물리

과학동아 2018년 07호

입자물리학의 역사라고 해도 과언이 아니다. 엔리코 페르미, 로버트 오펜하이머, 에르빈 슈뢰딩거, 로버트 마샥, 리처드 파인만, 볼프강 파울리, 이휘소 박사까지 당대 최고의 물리학자들이 세상의 근원과 작동 원리를 찾는 연구를 ICHEP에서 처음 발표했다. 그 결과 오늘날의 표준모형이 완성됐고, ...

[Origin] 양자역학과 인간의 자유의지가 무슨 상관?

과학동아 2018년 07호

제기한 ‘비국소성’의 모순두 번째 문제는 양자역학의 파동방정식을 만든 슈뢰딩거가 제기했다. 두 개의 전자가 아주 멀리 떨어져 있다고 하자. 예를들어, 두 전자를 각각 우리 은하 양 끝에 가져다 놓는다. 참고로 우리 은하의 크기는 10만 광년이다. 전자 A의 스핀을 측정해 +1이라는 것을 아는 ...

Part 3. 호킹이 남긴 21세기 이론물리

과학동아 2018년 04호

확률로 살아있거나 죽어있는 보통의 고양이 이더라는 이야기다. 100마리의 양자적인 슈뢰딩거 고양이들이 블랙홀로 변환돼 흡수됐는데, 한참을 지나면서 이 블랙홀이 호킹 복사에 의해 소멸되고 나니 반반의 확률로 죽었거나 살아있는, 전혀 양자역학적이지 않은 100마리 고양이들이 남아 있더라는, ...

[Culture] 과학동아가 선정하는 이달의 책

과학동아 2018년 02호

가장 유명한 고양이’가 등장하는 이 실험은 오스트리아의 이론물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 양자역학의 ‘기괴함’을 주장하기 위해 고안한 사고(思考)실험이다. 현실 세계에서 고양이는 반드시 죽거나 살아 있거나 둘 중 한 가지 상태여야 한다. 그런데 살아 있으면서도 죽어 있다니. 이쯤 되면 ...

[알쏭달쏭 논리 동화] 장화 신은 고양이가 슈뢰딩거를 만났을 때

수학동아 2017년 07호

원소가 붕괴할 확률이 1/2이므로 고양이가 살 확률도 1/2, 죽을 확률도 1/2이지. 이 상황을 슈뢰딩거를 포함한 많은 과학자가 ‘고양이가 살아있는 상태와 죽은 상태가 중첩돼 있다’고 표현했다네. 두 상태가 겹쳐 있다는 뜻이야. 물결이나 소리가 섞여 또 다른 물결이나 화음을 만들고 퍼져나가는 ...

Part 3. 물질 속에서 웜홀을 발견하다

과학동아 2017년 04호

에너지 고유값과 고유 양자 상태를 얻게 된다. 이를 ‘대각화’라고 부른다.하지만 슈뢰딩거방정식의 해밀토니안 행렬은 크기가 너무 커서 한 번에 대각화하기가 어렵다. 그래서 대칭성이라는 개념을 이용해 구역별로 쪼개 대각화한다. 대칭성은 쉽게 말해 변환했을 때 상태가 달라지지 않는 것을 ...

Part 2. 양자역학, 인류의 물질관을 재정립하다

과학동아 2017년 04호

대략 24세기의 세월이 들었으니, 한 세대를 30년으로 치면 어림 80세대쯤 걸렸다. 1926년 슈뢰딩거 방정식의 등장으로, 원자를 이해하는 것은 수학 방정식을 푸는 문제로 바뀌었다. 양자역학으로 원자라는 문제를 풀게 된 물리학자들은 곧 원자들의 집단, 그러니까 고체라는 한 차원 복잡한 문제를 ...

Part 1. 새로운 세계, 양자 물질의 서막

과학동아 2017년 04호

 ▼관련기사를 계속 보시려면?Intro. 21세기 양자물리학의 최전선 양자물질Part 1. 새로운 세계, 양자 물질의 서막Part 2. 양자역학, 인류의 물질관을 재정립하다​Part 3. 물질 속에서 웜홀을 발견하다​Bridge. ‘물질 디자이너’ 꿈꾸는 양자물질 헌터들​Part 4. 극한 실험실에 산다, 기묘한 양자물질 삼형제​

bridge. 세상을 보는 창, 방정식

수학동아 2017년 03호

현대 과학에서 가장 중요한 방정식 중 하나로 양자역학을 대표하는 방정식이다. 바로 ‘슈뢰딩거 방정식’으로 원자나 분자, 전자 같은 미시세계를 이해하는 데 쓰인다.미시세계에서는 거시세계에서처럼 확실히 알 수 있는 게 없다. 뉴턴의 운동방정식이 적용되는 범위에서는 물체의 위치를 알면 ...

[Origin] 은둔의 물리학자가 발견한 비밀 입자, 마요라나 페르미온

과학동아 2017년 01호

말하면 빛의 속도로 움직이는 전자의 운동을 기술하는 방정식이다. 양자역학의 핵심인 슈뢰딩거 방정식은 원자 내에 속박된, 상대적으로 천천히 움직이는 전자들의 운동을 설명할 뿐 빛의 속도로 움직이는 자유로운 전자들은 설명할 수 없는 한계가 있다. 디랙 방정식은 전자와 모든 성질이 ...