양자역학은 아주 작은 물체 (원자나 전자와 같은 초미세한 입자)의 동작과 상호작용을 기술하는 물리학의 한 분야입니다. 양자역학은 20세기 초반에 개발되어, 이전에 알려진 뉴턴 역학의 한계와 모순을 해결하였습니다.
양자역학은 매우 비직관적인 특징들을 보입니다:
1. 물질 파동 이중성 입자는 동시에 입자와 파동처럼 행동할 수 있습니다. 이는 예를 들면 전자의 간섭과 회절 현상을 설 명할 때 드러납니다.
2. 초결정론성 특정 상태에서의 미래 상태를 정확하게 예측할 수 없습니다. 대신 확률적인 결과만 제공됩니다.
3. 얽힘 (Entanglement) 두 입자가 서로 "얽혀" 있을 때, 하나의 입자의 상태 측정은 즉시 다른 입자의 상태를 결정짓습 니다, 두 입자가 얼마나 멀리 떨어져 있더라도.
이런 특징 중 하나는 초결정론성으로, 이는 슈레딩거의 고양이이론으로 유명하게 표현되었습니다.
슈레딩거의 고양이는 양자역학의 해석에 대한 철학적인 문제를 일기토록 만드는 가상의 실험입니다. 이 실험에서 고양이는 밀폐된 상자 안에 있고, 상자 안에는 라디오 활성 물질, 방사능 검출기, 독을 포함하는 약병, 그리고 망치가 있습니다. 만약 검출기가 방사성 붕괴를 감지하 면 망치가 약병을 깨뜨려 고양이를 죽이게 됩니다.
양자역학에 따르면, 라디오 활성 물질의 붕괴는 확률적입니다. 그렇다면 상자를 열기 전까지는 고양이의 상태 (살아 있거나 죽어 있거나)를 알 수 없습니다. 이렇게 되면 고양이는 양자 상태의 중첩, 즉 동시에 살아있는 상태와 죽어 있는 상태에 있다고 할 수 있습니다.
슈레딩거는 이러한 상황을 불만족스럽게 여겼고, 이러한 양자역학의 해석이 말이 되지 않는다고 주장했습니다. 이 실험은 "관측"이 양자 상태를 결정하는 요소로 얼마나 중요한지, 그리고 "관측"이 무엇인지에 대한 철학적, 물리학적 문제를 제기합니다.
슈레딩거의 고양이는 여전히 물리학과 철학에서 뜨거운 논의 주제이며, 양자역학의 본질과 해석에 대한 근본적인 질문을 제기합니다.
