슈뢰딩거의 고양이는?

'슈뢰딩거의 고양이'는 대화에서 가끔씩 나오는 말 중 하나입니다. 그러나 물리학 학생이 아니거나 빅뱅 이론에 대한 쉘든의 설명을 들어본 적이 없는 사람들에게는 그것이 의미하는 바가 명확하지 않을 수 있습니다. 짧은 대답은 슈뢰딩거의 고양이는 물리학자인 에르빈 슈뢰딩거가 처음으로 제시한 유명한 사고 실험의 이름이라는 것입니다. 물리학에서 가장 중요한 논쟁 중 하나의 긴 대답과 출처는 우리가 현실에 대한 우리의 가정을 재고하기 위해 양자 역학의 기괴한 영역으로 들어가도록 초대합니다.

에르빈 슈뢰딩거는 누구였습니까?

에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)는 1887년 8월 12일 오스트리아-헝가리 제국의 수도 비엔나에서 태어났습니다. Erwin의 아버지 Rudolph Schrödinger는 식물학자이자 유포 공장의 소유자였습니다. 그의 어머니 Georgine은 Rudolph의 화학 교수의 딸이었습니다. 외동딸인 어윈은 루터교 신자로 자랐고 11세까지 집에서 사교육을 받았습니다. 어윈은 어려서부터 언어, 수학, 물리학에 뛰어났습니다.

슈뢰딩거의 교육

슈뢰딩거는 비엔나 대학교에 입학하여 물리학을 공부했습니다. 그는 이 분야의 개척자인 동료 물리학자 Franz Exner와 나중에 이론 물리학 책임자인 Fritz Hasenohl의 영향을 크게 받았습니다. Schrödinger는 박사 학위를 받았습니다. 그는 징집되어 1914년에 포병 장교로 이탈리아로 파견되었습니다. 슈뢰딩거는 1915년에 수류탄으로 사망한 동료이자 멘토인 Hasenohrl보다 운이 좋았습니다. 전쟁에서 살아남은 그는 결혼하기 전에 여러 대학에서 교수직을 역임했습니다. 1920년의 안네마리 베르텔.

슈뢰딩거 방정식

1921년 슈뢰딩거는 취리히 대학의 교수가 되었고 그가 원자 물리학 분야에서 참신한 아이디어를 가지고 있다는 것이 분명해졌습니다. 원자 내에서 전자의 움직임이 파동으로 설명될 수 있다는 이론에 대한 응답으로 슈뢰딩거는 1926년 그의 파동 이론 방정식으로 필요한 수학적 증거를 제공했습니다. 창의성의 불꽃은 오래된 비엔나와의 뜨거운 불륜 중에 왔다고 합니다. 여자 친구.

양자역학의 탄생

슈뢰딩거 방정식은 원자의 거동과 운동에 대한 강력한 설명을 제공했습니다. 그들의 움직임을 확률적 파동으로 돌림으로써 원자의 위치와 상태를 통계적으로 다룰 수 있었다. 직접 측정하기 전까지 원자는 중첩 상태라고 했습니다. 코펜하겐 해석에 따르면 이것은 한 번에 모든 위치에 있는 것으로 간주될 수 있음을 의미했습니다. 물리학자들의 핵심 질문은 파동 이론이 단지 편리한 수학적 도구였습니까, 아니면 물리적으로 실제적인 것을 설명하는 것이었습니까? 원자는 과연 어디에 있었을까?

아인슈타인과 나치의 붓

1927년 슈뢰딩거는 아내와 함께 베를린 프리드리히 빌헬름 대학교로 이사했습니다. 여기서 그는 알버트 아인슈타인과 팔꿈치를 비볐습니다. 그곳에서 중요하고 혁신적인 연구를 계속하면서 그는 독일에서 반유대주의 분위기가 고조되고 있다는 사실에 점점 더 경악하게 되었습니다. 아인슈타인의 예를 따라 1937년 독일을 떠나 영국으로 건너가 옥스퍼드에 자리를 잡았습니다. 그는 1933년 노벨 물리학상을 받은 직후였습니다.

슈뢰딩거의 고양이

파동 이론을 만드는 데 중요한 역할을 했음에도 불구하고 슈뢰딩거는 그 의미에 대해 결코 편하지 않았습니다. 많은 물리학자들과 마찬가지로 그는 원자 수준의 양자 불확실성을 우리의 일상적인 현실 경험과 조화시킬 수 없었습니다. 우리가 보는 세상에서 사람과 사물은 우리가 관찰하든 그렇지 않든 일정한 장소와 상태를 가지고 있습니다. 이 모순을 강조하기 위해 그는 밀폐된 상자에 든 고양이, 방사성 물질, 물질의 붕괴를 측정하는 가이거 계수기를 포함하는 사고 실험을 공식화했습니다.

1시간 동안 방사성 물질이 붕괴되어 단일 원자를 방출할 확률은 50%입니다. 이런 일이 발생하면 가이거 계수기가 이를 감지하고 해머가 산 플라스크를 부수도록 하는 릴레이를 활성화합니다. 산은 상자로 방출되어 고양이를 죽입니다. 문제는 고양이가 살았는지 죽었는지였습니다.

슈뢰딩거의 고양이의 역설

양자역학적 관점에서 고양이는 중첩된 상태에 있으며 죽거나 살았을 확률이 동일하다고 합니다. 고양이의 상태는 측정되거나 관찰될 때만 결정됩니다. 관찰자가 살펴보기로 결정하든 그렇지 않든 고양이는 틀림없이 둘 중 하나임에 틀림없기 때문에 이것은 터무니없는 것 같다고 슈뢰딩거는 썼습니다. 그러나 이것이 원자가 행동하는 것처럼 보이는 방식입니다. 고양이의 운명을 원자핵의 변동과 연결함으로써 슈뢰딩거는 양자역학의 코펜하겐 해석의 핵심 문제를 보여주고 있었습니다.

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불안과 후회

말할 필요도 없이, 그의 파동 이론에 대한 코펜하겐 해석에 대해 어떻게 생각하느냐는 질문에 슈뢰딩거는 '나는 그것을 좋아하지 않습니다. 슈뢰딩거는 자신의 실험의 의미에 대해 동시대 사람들과 수년간 논쟁을 계속했습니다.

슈뢰딩거는 실제로 고양이를 키운 적이 있습니까?

인기 있는 소문은 1930년대의 어느 시점에서 슈뢰딩거가 옥스포드에 있는 그의 집에서 실제로 밀턴이라는 고양이를 키웠을 수도 있다는 것입니다. 고맙게도 그의 주인에게 약간의 영감을 주었음에도 불구하고 Schr이섬dinger's cat은 산 플라스크와 함께 상자에 넣어진 적이 있습니다.

유산

슈뢰딩거는 1961년 1월 4일 그가 태어난 도시인 비엔나에서 사망했습니다. 그가 죽을 때까지 그와 그의 이론적인 고양이는 양자역학 과학에 지울 수 없는 흔적을 남겼습니다. 많은 위대한 사람들이 파동 이론과 불확정성 개념을 개발하는 데 기여했지만 양자 역학의 아버지로 영원히 알려질 사람은 바로 에르빈 슈뢰딩거입니다.