이과 유머 세 물리학자가 한 차에 타고 가고 있었다

하이젠베르크와 슈뢰딩거와 옴이 한 승용차에 타고 가고 있었다.

 

이윽고 경찰이 접근해 그들이 탄 차를 갓길에 세웠다. 하이젠베르크가 운전을 하고있었는데 경찰이 와서 말했다.

“지금 이 차가 얼마나 빨리 달리고 있었는지 압니까?”

 

운전석에 있던 하이젠베르크가 퉁명스럽게 말했다.

“아니, 하지만 내가 어디있는지는 확실히 알지.”

 

그러자 경찰이 말하길,

“여기 지금 제한 60키로인 도로에서 110으로 밟았어요.”

 

그러자 하이젠베르크가 양손을 허공에 뻗으며 외쳤다.

“기가 막히군, 이제 난 길을 잃었어.”

 

경찰은 이를 수상히 여겨 그에게 차 트렁크를 열라고 했다. 트렁크를 조사하고 온 경찰이 말했다.

“지금 저 트렁크 안에 죽은 고양이 시체 있는거 알아요?”

 

“이제 우리도 알아, 멍청한 놈아!”

뒷좌석에 있던 슈뢰딩거가 외쳤다.

 

경찰은 그들을 체포했고 옴은 저항했다.

 

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참고: 하이젠베르크의 불확정성의 원리는 입자의 위치와 속도(운동량) 둘 중 어느 하나를 알게되면 다른 하나는 정확히 알 수 없다는 물리학 법칙이다.

 

불확정석의 원리가 뭐야? 위치를 알면 정지된 위치라 속도를 모르는거고 속도를 알면 움직이는거라 위치를 모른다는 거임?

위치를 관측하는 순간 운동량 값을 특정할 수 없게 되버림. 일정 값 이하다 라는것밖에 모름. 그 반대도 마찬가지...

정지된 위치면 속도는 그냥 0이라고 할수도 있겠지.

간단하게 얘기하면 위치값의 오차수준 x 운동량값의 오차수준 > 특정값 이라는거임. 즉 너의 속도가 3.00m/s다. 라고 정확하게 말할 수는 절대 없고 그걸 정확하게 말하려고 할수록 너의 위치 정보에 대한 오차는 존나커짐. 반대로 너가 정확히 어디있는지 알려고 할수록 운동량값의 범위는 존나커져서 너의 속도를 알수가 없음.

본문이 살짝 오류가 있는게 애초에 정확한 위치랑 운동량은 절대 특정할 수가 없음. 그렇게 하려고 노력할 경우 반대쪽의 오차가 무한히 커지기 때문임.

근데 그거 존내 작은 입자에만 해당하는거 아님?

관측을 하는 순간 관측자땜에 확정됨

물론 미시세계 얘깁니다

 

1. 하이젠베르크의 불확정성 원리 : 입자의 위치와 운동량은 일정 수준의 정확도 이상으로는 동시에 측정 되지 않는다

본문에서 경찰이 '자동차가 얼마나 빨리 달리는지 아냐'고 물어봤는데, 하이젠베르크는 "내가 어딨는지 확실히 안다"라고 대답했음.

즉 자신의 위치는 정확히 알지만 그대신 운동량(속력)을 알지 못한다고 답한 것임.

그런데 경찰이 하이젠베르크에게 자동차의 속력을 말해주게 되면서(110킬로로 달렸다.) 불확정성 원리에 따르면 이젠 반대로 위치를 알 수 없게 된 셈이니까. "이제 난 길을 잃었다"라고 푸념한 것임

 

2. 슈뢰딩거의 고양이 : 슈뢰딩거가 양자역학을 비판하기 위해 만들어낸 예시 였지만, 양장역학을 제일 간단하게 설명하는 이야기중 하나가 된 사고 실험임.

양자 역학에 따르면 물질은 관측되기 전까지는 고정된 상태로 존재하는 것이 아니라, 어떤 확률의 형태로 중첩되어 있다고 함. 그러다가 관측이 되는 순간 한가지 상태로 고정되는 것.

즉 상자 안의 고양이가 관측되기 전까지는 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 각각 50% 확률로 중첩 된채 존재한다는 것임(이는 살아있거나 or 죽어있거나가 아니라 살아있는 상태 50% and 죽은 상태 50%가 동시에 존재하는 쪽에 가까움)

그런데 본문에서 보면 원래 고양이는 트렁크 안에 있고, 관측되지 않은 상태니까, 그 고양이가 살았는지 죽었는지 100% 확신할 수 없는 상황이었는데,

경찰이 트렁크를 열어서 '관측'을 하게 됨으로 고양이는 죽은 상태로 확정 되었고, 그 후에는 고양이가 죽었다는 사실이 확정되니까 "이제는 우리도 알아"라고 대답한 것임

 

3. 옴은 전기 저항(전류의 흐름을 방해하는 정도)의 단위로, 옴의 법칙을 발견한 게오르크 옴의 이름에서 따온 단위임

 

슈뢰딩거의 고양이,옴의 법칙,하이젠베르크의 불확정성 원리

 

아까 자기 전에 빅뱅 이론에서 봤던 유머인데 여기서 또 보네

 

하이젠베르크는 이해못함 알려죠

전자의 위치를 알면 속도를 알 수 없고 전자의 속도를 알면 위치를 알 수 없다는 내용이 있음

실험적 예로, 가만히 있는 전자를 관측한다는건 어떤 파장을 쪼여서 그 회절이나 반사를 본다는 뜻인데. 이 때 전자의 위치를 제대로 알려면 때린 다음 그 메아리가 시작된 곳을 맞추는 거임.
이 때 파장에 쳐맞은 전자는 어디론가 튀게되고 여기가 위치를 알면 속도(운동량) 을 모르는 부분, 반대 경우는 기억안남

여튼 골자는 관찰 행위때문에 생기는 간섭때문에 위치와 운동량은 한쪽이 정확해지면 다른쪽이 부정확 해진다는거. 다만 양자효과가 거의 무시되는 게이가 사는 스케일에서는 그 효과가 매우 작음

 

물틀어놓고 호스를 잡고있다고 생각해보자
호스를 꽉 쥐면 나오는구멍은 좁아지고(위치정확성 증가) 물이 여러방향으로 분사됨(운동량정확성 감소)
호스를 놓으면 나오는 구멍이 넓어지고(위치 불확실) 물이 일정하게 흐르게 됨(운동량 확실)

이때 물 전체를 보는게 아니라 물 분자 하나만을 생각하면 됨

 

슈뢰딩거의 고양이는 양자역학을 부정하기 위한 사고실험이다

빛의 입자성을 인정하지 못하고 이를 반박, 비꼬기 위해 상자 속 고양이를 말한 것이기 때문에 양자역학의 토대를 부정한 것은 맞음 양자라는 말 자체가 빛을 입자로서 해석한 것이고

 

하이젠베르크- 불확실성의 원래

슈뢰딩거 - 슈뢰딩거의 고양이 실험

옴 - 전기학의 저항

 

하이젠베르크는 양자역학의 위치를 알면 운동량을 모르고 운동량을 알면 위치를 모르는 개그를 이용하였고 슈뢰딩거는 양자역학의 고양이 역설에 대한 개그를 했으며 옴은 저항이다.

 

하이젠베르크 미시세계에서 원자를 관측하는 방법이 빛을 사출해서 관측하는거임 그런데 이 빛의 파장이 짧을수록 위치는 정확히 알수 있는데 운동량을 알기 힘들어짐 파장이 길어지면 그 반대가 됨