결어긋남이란 무엇인가?

 안녕하세요. 오늘은 결어긋남에 대해 알아보도록 하겠습니다. 양자역학에서는 결어긋남이라는 개념이 있습니다. 이것은 굉장히 흥미로운데요. 이중 슬릿 실험에서 광자를 벽에  쏘면 관측되지 않은 광자는 두 개의 구멍을 통과해서 여러 개의 세로 줄무늬를 만들어냅니다. 하지만 중간에 관측이 되었을 때는 두 개의 세로줄이 벽에서 관찰됩니다. 관측을 하고 안하고의 차이가 광자의 움직임에 영향을 준 것입니다. 무슨 광자에 인격이라도 있어서 누군가 자신을 관찰하는 것을 의식이라도 한다는 말일까요? 이것은 그만큼 양자 세계에서는 아주 작은 영향이라도 변화를 줄 수 있다는 것을 의미합니다. 여기서 관측된다는 것은 사람에 의한 관측이나 관측장비에 의한 관측이 뿐만이 아니라 우주의 모든 것에서의 관측도 해당합니다. 예를 들어 광자가 이동하는 경로에 수소 분자 하나가 있어서 거기에 부딪히기만 해도 광자의 이동경로는 하나로 특정된다는 것입니다. 여기서 특정된다는 것이 바로 결어긋남입니다. 양자 세계에서는 위치가 특정되지 않고 어디에나 있고 중첩 상태가 됩니다. 그런데 무엇인가 변화를 일으킬만한 작은 요소라도 있으면 , 이것은 곧 관측을 의미합니다. 광자는 중첩 상태를 상실하고 하나의 위치로 특정됩니다. 이것을 거시 세계에 비유하자면 우리는 끊임없이 결어긋남을 겪고 있는 것이지요. 결어긋남이 계속되고 있기 때문에 우리의 위치가 특정되고 있는 것입니다.  

 여기서 한 가지 주의해야 할 것이, 아까도 말했다시피 관측된다는 것은 사람에 의한 관측뿐만 아니라 우주 모든 것에서의 관측입니다. 양자들은 어떠한 영향을 주는 요소가 없다면 하나의 상태로 특정되지 않습니다. 양자가 하나의 상태로 특정된다는 것은 다른 요소들과 상호작용을 한다는 것입니다. 이것은 놀라운 일입니다. 이론적으로는, 양자 세계는 관측되지 않으면 상태가 특정되지 않습니다. 마치 컴퓨터에서 우리가 들어가지 않은 프로그램은 연산이 되지 않기 때문에 프로그램 상으로 존재하지만 모니터에 특정한 상태로 표시되지 않은 것과 같은 것 같습니다. 우주에서 상호작용하지 않으면 양자 세계는 상태가 특정되지 않습니다. 즉 관측되지 않으면 연산을 하지 않는다고 말할 수 있지 않을까요?

 

 

 양자 세계는 알면 알수록 이해할 수 없는 세계인 것 같습니다. 오늘은 결어긋남에 대해 알아보았습니다. 제대로 썼는지 모르겠지만 이해하기 쉽게 쓰기 위해 앞으로도 양자역학에 대해서 올리도록 하겠습니다.