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물리학

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[상대성이론]제1장. 우리는 왜 뉴턴의 물리학만으로는 부족할까? 📘 제1장. 우리는 왜 뉴턴의 물리학만으로는 부족할까?“시간은 누구에게나 똑같을까?”우리는 보통 시간은 누구에게나 똑같이 흐른다고 생각합니다.아침 9시, 점심 12시, 저녁 6시—모든 사람에게 공평한 리듬처럼 느껴집니다.하지만 누군가가 빛의 속도로 움직인다면, 그 사람에게는 시간이 느리게 흐르고, 길이도 줄어들며, 심지어 ‘동시에 일어난 일’조차 다르게 보이게 됩니다.이것은 단순한 상상이 아니라, 현대 물리학이 실험을 통해 검증한 사실입니다.그리고 이러한 현상은 단 하나의 질문에서 시작되었습니다.“빛은 왜 항상 같은 속도로 보일까?”이 질문을 던진 한 청년, 알베르트 아인슈타인은‘시간과 공간은 절대적인 것이 아니다’라는 결론에 도달했고,그가 만든 상대성 이론은 오늘날 우리가 우주를 이해하는 방식에 깊은..
[솔베이 회의 이후]제8화 – EPR 역설과 벨의 도전(마지막 회) – 실험이 지운 실재의 그림자🕰️ 1981년 7월 15일 오후 2시 30분📍프랑스 파리, 콜레주 드 프랑스 – 알랭 아스펙 실험실실험실은 좁고 어두웠지만,그 안에서 벌어지는 일은 20세기의 철학을 뒤집는 시도였다.**알랭 아스펙(Alain Aspect)**는자신의 팀과 함께 벨의 부등식에 대한 실험을 세 번째로 반복하고 있었다.이번엔 레이저로 양자 얽힘 상태에 있는 광자를 만들고,두 경로로 분리한 뒤에 각 경로에서 편광 필터를 조작했다. ¹그는 수십 번의 오류와 잡음을 무시하며결과를 기다렸다.컴퓨터가 띠띠띠 소리를 내며 측정값을 표시했고,결과는 이전의 예측과 다르지 않았다.그들은 벨의 부등식이 명확히 위배되고 있음을 확인했다.측정값은 통계적으로 코펜하겐 해석의 예측과 일치했다.아스펙은 잠시 멍하니 화..
[솔베이 회의 이후]제7화 – EPR 역설과 벨의 도전(1) "세계는 분리된 실재인가, 연결된 확률인가"– 침묵의 반격🕰️ 1935년 3월 20일, 오전 9시 30분📍미국 뉴저지, 프린스턴 고등연구소 – 아인슈타인 사무실창밖에는 봄비가 가늘게 흩날리고 있었다.나뭇가지마다 새순이 돋아났고,창가의 철제 히터는 오래된 금속 특유의 열기를 풍기고 있었다.알베르트 아인슈타인은 책상에 앉아 펜을 돌리고 있었다.이날 아침, 그는 다른 날보다 조금 더 무겁고 조용한 눈빛을 하고 있었다.탁자 위엔 두 장의 원고가 펼쳐져 있었다.하나는 아인슈타인이 직접 쓴 것이고,다른 하나는 보리스 포돌스키와 네이선 로젠의 손이 거친 논문 초안이었다.그 제목은 간결했다."Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered ..
[솔베이 회의]제6화 – 파동함수 붕괴와 실재의 경계선(2) – 무지의 경계와 실재의 붕괴🕰️ 1927년 10월 28일 오후 1시 20분📍솔베이 연구소 회의장 외측 휴게실회의장 바깥의 휴게실.여기에는 더 이상 수식도, 연단도 없었다.그 대신 깊고 피곤한 숨소리,그리고 차가 식어가는 커피잔만이 자리를 채우고 있었다.에르빈 슈뢰딩거는 창가에 혼자 서 있었다.그의 어깨는 아래로 처져 있었고, 눈은 어딘가 멍하니 먼 곳을 바라보고 있었다.그는 발표를 마쳤지만,승리한 느낌은 없었다.그는 자문했다.“내가 만든 이론이…나를 배신하고 있는 건 아닐까.”그가 파동 방정식을 만들던 시절,그는 세계가 부드럽게 연속적으로 이어져 있다고 믿었다.세계는 하나의 유려한 곡선이며,그 안에서 물질과 시간은 조화롭게 파동 쳤다.그러나 지금, 그 방정식은무자비한 확률과 ‘붕괴’라는 말로 감싸인..
[솔베이 회의]제6화 – 파동함수 붕괴와 실재의 경계선(1) “측정이 존재를 정의하는가?”– 무너지는 직관, 파동의 잔상🕰️ 1927년 10월 28일 오전 9시 10분📍브뤼셀, 솔베이 과학연구소 대강당새벽의 비는 잦아들었지만, 하늘은 여전히 탁했다.짙은 회색 구름이 하늘을 덮고 있었고,솔베이 연구소의 커다란 창은 밤새 스며든 습기로 흐릿하게 김이 서려 있었다.강당 천장 가까이에 매달린 샹들리에엔 전날부터 켜진 백열등이 미묘하게 흔들리고 있었다.그 빛은 사람들의 얼굴을 명확하게 비추지 못했고,학자들은 긴장과 침묵 속에 앉아 있었다.첫 발표자였던 에르빈 슈뢰딩거는 무표정한 얼굴로 단상에 올랐다.그의 코트 자락은 정돈되어 있었고, 오른손엔 연필 대신 잘 깎인 분필이 들려 있었다.그리고 그가 쓴 첫 번째 문장은 칠판을 향해 똑바로 적혀나갔다.“Ψ는 실재인가, 아니면 ..
[솔베이 회의]제5화 – 숨겨진 변수들, 보이지 않는 세계(2) – 실재를 포기한 수식들🕰️ 1927년 10월 27일 오후 1시 45분📍브뤼셀, 솔베이 회의장 2층 소회의실 점심 식사 후 소수의 인물들이 따로 모였다.주제는 예정된 논문 발표가 아니라,아인슈타인의 문제 제기에 대한 비공식 토론이었다.소회의실에는 아인슈타인, 보어, 하이젠베르크, 슈뢰딩거, 파울리, 드브로이, 로런츠가 자리를 잡고 있었고,회장을 잠시 비운 드바이와 랑쥐뱅은 참가하지 않았다.책상 위에는 지도, 수식, 발표 노트, 커피잔들이 어지럽게 놓여 있었다.그러나 누구도 그것을 정리하지 않았다.이 방 안의 공기는 계산보다 더 복잡한 철학적 전류로 진동하고 있었다.“나는 다시 말하겠소.”아인슈타인의 목소리는 침착했지만, 단단했다.“양자역학은 계산에서 성공했지만,그 설명은 실패했습니다.실재라는 개념은,..
[솔베이 회의]제5화 – 숨겨진 변수들, 보이지 않는 세계(1) “신은 주사위를 던지지 않는다”– 완전한 이론에 대한 불완전한 믿음🕰️ 1927년 10월 27일 오전 8시 55분📍브뤼셀, 솔베이 과학연구소 앞 정원, 돌계단 아래하늘은 흐렸다.그레이 톤의 구름이 저층에 머물러 있었고,흩뿌리던 비는 어느새 멈췄지만 공기 중엔 아직 물의 냄새가 남아 있었다.돌계단 위로 떨어졌던 빗물은 잔디로 스며들며 소리 없이 사라졌다.알베르트 아인슈타인은 회의장 앞 정원에서 걸음을 멈췄다.아직 오전 발표까지 시간이 조금 남아 있었다.그는 회의장의 문턱을 넘기 전,마치 그 안에서 벌어질 또 하나의 철학적 충돌에 앞서잠시 마음을 가다듬으려는 듯한 얼굴이었다.왼손에는 단단히 접힌 회의자료 메모장이 들려 있었고,오른손엔 잿빛 중절모가 들려 있었다.가을 공기가 그의 흰 머리칼을 스치고 지나갔..
[솔베이 회의]제4화 – 측정의 망설임과 고양이의 눈(2) – 고양이의 숨결, 논리의 모순🕰️ 1927년 10월 26일 오전 11시 35분📍브뤼셀, 솔베이 연구소 회랑 복도아인슈타인은 강당을 빠져나와 회랑을 따라 걸었다.이 회랑은 연구소 본관을 관통해 숙소동으로 이어지는 길이었고,낮은 아치형 창들이 천천히 빛을 퍼뜨리고 있었다.그는 잠시 멈춰 벽에 기대어 섰다.말없이 호흡을 가다듬으며, 강당에서 느꼈던 철학적 모욕감을 정리하고자 했다.그때, 반대편에서 걸어오는 누군가의 발소리가 들렸다.슈뢰딩거였다.그 역시 회의장을 벗어나 걷고 있었고,얼굴은 침착했지만, 눈가에는 복잡한 생각이 맴돌고 있었다.“박사님.”“슈뢰딩거, 아까 발표는 들으셨지요.”“예. 불확정성의 수식은 매끄럽더군요.하지만... 매끄럽다고 해서 진실일 필요는 없지 않습니까.”아인슈타인은 고개를 끄덕이..

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