MYIENCE ; 내안의 과학

(jiyu) #1

Scene #2


9와 4분의 3


승강장에서


9와 ¾ 승강장에 들어가기 위해서는 벽을
뚫고 지나 가야만 한다. 여기서 드는 의문이
있다. 근데....현실에서 벽을 뚫고 지나가는
것이 실제로 가능할까? 우리가 벽을 뚫고 지
나갈 확률이 존재할까?

결론부터 이야기하자면 “가능성이 없지는 않
다” 이다. 물론 그 가능성이 터무니 없이 작
지만 말이다. 아주아주아주 작지만 분명 존
재하는 이 가능성에 대해서 설명하기 위해서
는 전자와 같은 아주 작은 소립자들이 자신
의 에너지 보다 큰 벽을 뚫고 지나가는 현상
인 ‘양자 터널링’ 현상에 대해서 알아볼 필요
가 있다.

고전역학, 우리가 흔히 알고 있고 가장 자주
접하는 뉴턴의 역학에서는 어떤 물체가 자신
보다 큰 에너지를 가지고 있는 장애물을 뚫
고 지나가는 것은 불가능하다. 쉽게 말해서
우리가 공을 벽에 던져도 공이 벽을 뚫고 지
나갈 수 없으며 자동차가 아파트를 뚫고 지
나가는 것 또한 불가능하다. 물론 너무 당연
한 이야기이다. 하지만 아주아주 작은 세계,
전자와 광자(빛입자) 등을 다루는
미시세계에서는 이런 일들이
너무나도 자주 일어난다.

전자나 광자, 혹은 또 다른 소립자들이 자신
보다 큰 에너지를 가진 장애물을 뚫고 지나
가는 현상 (사실 뚫고 지나간다는 표현보다
는 통과하는 것, 순간이동에 가깝다.) 이 현
상을 우리는 바로 “양자 터널링 이라고 부른
다”

양자터널링 현상은 광자(빛의 입자)가 입자
의 성질을 가짐과 동시에 파동의 성질을 가
지기 때문에 생겨난다. (더 자세한 설명을
하기 위해서는 양자역학의 원론부터 시작해
야 하므로 간단하게만 설명하도록 하겠다.)
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