슈뢰딩거의 고양이

위키백과 ― 우리 모두의 백과사전.

양자역학

주요 개념

파동함수 · 물질파 · 간섭 불확정 원리 · 배타 원리 변환 이론 · 결풀림 대응 원리 · 측정 중첩 · 양자얽힘· 상호보완성 · 제만 효과

실험

이중 슬릿 실험 데이비슨 거머 실험 슈테른-게를라흐 실험 벨 부등식 포퍼 실험 슈뢰딩거의 고양이

방정식

슈뢰딩거 방정식 파울리 방정식 클라인 고든 방정식 디락 방정식

고등 이론

밀도범함수이론 섭동이론 양자 마당 이론 위트만 공리 양자전기역학 양자 색역학 양자 중력 파인만 도표

해석

코펜하겐 · 앙상블 숨은 변수 · 트랜색션 다세계 · EPR 역설

과학자

플랑크 · 슈뢰딩거 하이젠베르크 · 보어 · 파울리 디락 · 봄 · 보른 드브로이 · 폰 노이만 아인슈타인 · 파인만 에버렛 · 펜로즈

응용

양자 컴퓨터 NMR(핵자기공명)

이 상자를: 보기 • 토론 • 편집

슈뢰딩거의 고양이(Schrödingers Katze)는 에르빈 슈뢰딩거가 양자역학의 불완전함을 보이기 위해서 고안한 사고 실험이다. 실험의 내용은 다음과 같다.

고양이가 상자 속에 갇혀 있다. 이 상자에는 방사성 핵이 들어 있는 기계와 독가스가 들어 있는 통이 연결되어 있다. 실험을 시작할 때 한 시간 안에 핵이 붕괴할 확률을 50%가 되도록 해 놓는다. 만약 핵이 붕괴하면, 통이 붕괴한 핵에서 방출된 입자를 검출해서 독가스를 내 놓아 고양이를 죽인다. 양자역학에 따르면 관측하지 않은 핵은 "붕괴한 핵"과 "붕괴하지 않은 핵"의 중첩으로 설명되지만, 한 시간 후 상자를 열었을 때 관측자가 볼 수 있는 것은 "붕괴한 핵과 죽은 고양이" 또는 "붕괴하지 않은 핵과 죽지 않은 고양이" 뿐이다. 그럼 언제 이 계의 중첩 상태가 끝나고 하나의 상태로 고정되는가?

일반적인 믿음과는 달리, 슈뢰딩거는 "죽기도 하고 살기도 한 고양이"가 진짜로 존재한다고 주장했던 것은 아니다. 오히려 그는 양자역학은 불완전하며 현실적이지 않다고 생각했다. 고양이는 반드시 살아있거나 죽은 상태여야 하기 때문에(그 둘 사이의 어디쯤이 아닌), 양성자 역시 붕괴했거나 붕괴하지 않았거나 둘 중 하나라는 것이다.

일반적으로 받아 들여지는 코펜하겐 해석에 따르면 이 실험에서는 관측자가 상자를 여는 동시에 상태가 고정된다. 즉 대상에 대한 관측 행위가 대상의 상태를 결정한다는 것이다.

다중 세계 해석에서는 핵이 붕괴하는 순간이 분기점이 되어 고양이가 살아 있는 세계와 고양이가 죽은 세계가 분리되어 평행 우주가 되고 서로에게 영향을 주지 않는다고 해석한다.

이 글은 양자역학에 관한 토막글입니다. 서로의 지식을 모아 알차게 문서를 완성해 갑시다.