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과학이야기

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하이젠베르크의 양자역학은 왜 필요했는가 하이젠베르크의 양자역학 탄생은 고전물리학이 더 이상 자연을 설명할 수 없다는 인식에서 시작되었습니다. 20세기 초까지 물리학은 뉴턴 역학과 맥스웰의 전자기학을 통해 세계를 비교적 완벽하게 설명한다고 여겨졌습니다. 하지만 원자 내부를 연구하기 시작하면서 상황은 달라졌습니다. 전자는 고전물리학의 법칙을 따르지 않았고, 원자는 특정한 에너지를 가진 빛만을 흡수하거나 방출했습니다. 이러한 현상은 연속적이고 결정론적인 고전물리학으로는 설명이 불가능했습니다. 이 한계를 극복하기 위해 물리학자들은 새로운 이론을 필요로 했고, 그 과정에서 하이젠베르크의 양자역학이 등장하게 됩니다.고전물리학의 한계와 문제의식하이젠베르크의 양자역학 탄생 배경에는 고전물리학이 가진 구조적인 한계가 존재합니다. 고전물리학에서는 입자의 위치와..
양자역학은 왜 우리의 삶과 무관하지 않은가 우리는 양자역학의 지배에서 벗어난 적이 없다는 사실은 많은 분들께 낯설게 들릴 수 있습니다. 일반적으로 양자역학은 전자나 원자처럼 눈에 보이지 않는 아주 작은 세계를 설명하는 물리학 이론으로 알려져 있습니다. 이로 인해 양자역학은 실험실이나 연구실 안에서만 의미를 갖는 학문이라고 오해되기도 합니다. 그러나 실제로 양자역학은 우리가 일상에서 경험하는 모든 물질의 성질을 결정하는 근본 이론입니다. 물체가 단단함을 유지하는 이유 전기가 흐르는 방식 반도체가 작동하는 원리 등은 모두 양자역학적 법칙에 의해 설명됩니다. 즉 양자역학은 특별한 상황에서만 등장하는 이론이 아니라 우리가 살아가는 세계의 기본적인 작동 원리라고 할 수 있습니다. 우리는 일상에서 물체의 움직임을 설명할 때 고전역학을 사용합니다. 공이 떨어..