궁금증 해결소 - 물리학 편
슈뢰딩거의 고양이는 양자역학을 설명하는 대표적인 사고
실험이에요! 실은 양자역학의 코펜하겐 해석이 틀렸음을
주장하는 역설이지만, 양자역학을 설명하는 실험으로 유
명해졌지요. 양자역학은 원자와 같이 작은 세계를 다루는
학문으로, 수학적 형태로 먼저 등장해 등장 당시 물리적
해석에 대한 의견이 분분했어요. 표준적인 해석은 ‘코펜
하겐 해석’이고요. 슈뢰딩거의 고양이 역설을 제시한 에르
빈 슈뢰딩거는 양자역학의 수학적 모습을 탄생시킨 장본
인인데요, 정작 그의 해석은 코펜하겐 해석과 매우 달랐아인슈타인 제자슈뢰딩거 고양이 실험을 쉽게 이해하고 싶어요!슈뢰딩거의 고양이가 무엇인지부터 알아봅시다! 우선 사고실험은 머릿속에서 생
각으로 이론을 따라 추론하며 진행하는 실험이에요. 슈뢰딩거의 고양이 실험은
다음과 같습니다. 상자 안엔 고양이와 독극물이 든 병이 들어있고, 원자가 A 상
태를 띄면 독극물이 든 병이 깨져 독극물이 흘러나와 고양이가 죽게 돼요. 반대
로 B 상태를 띄면 병이 깨지지 않아요. 원자는 A 상태와 B 상태를 정확히 50%
의 확률로 가질 수 있고요. 독극물이 든 병이 깨져 고양이가 죽을 확률과 깨지지
않아 고양이가 살 확률도 정확히 반반인 셈이죠! 만약 상자를 열었는데 고양이
가 살아있다면, 상자를 열기 직전에 고양이는 살아있을까요, 죽어있을까요? 대부
분이 살아있다고 대답할 거예요. 그런데 양자역학에선 상자를 열기 직전 고양이
는 살아있으면서 죽어있는, ‘중첩’상태라고 말합니다. 측정하기 전 원자는 A 상태
이면서 B 상태이고, 따라서 독극물이 든 병도 깨졌으면서 깨지지 않은 상태이기
때문이죠. 슈뢰딩거는 이 실험을 통해 고양이가 이렇게 행동하는 건 말이 안 되
고, 따라서 원자가 중첩 상태에 있는 것도 말이 안 된다고 주장했어요. 이게 슈
뢰딩거의 고양이 실험이고, 등장 배경과 양자역학에 대해 조금 더 알아봅시다!답니다! 해석에 대해 의견이 분분했을 뿐 아니라 양자역학을 반대하는 학자들도
많았는데요. 상대성이론으로 유명한 아인슈타인도 끝까지 양자역학을 반대했어요.에르빈 슈뢰딩거