[윤책방] 주기율표로 세상을 읽다

illustration by @carrotcake

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사람의 몸은 약 10의 28승(10²⁸) 개의 원자로 이루어져 있습니다.
10의 28승은 1양 입니다.

• 10⁴ = 1만
• 10⁸ = 1억
• 10¹² = 1조
• 10¹⁶ = 1경
• 10²⁰ = 1해
• 10²⁴ = 1자
• 10²⁸ = 1양

양자의 세계는 우리가 사는 세계와는 다릅니다.
우리가 사는 세계를 거시세계라 하면
양자의 세계는 미시세계입니다.

거시세계에서는 위치와 시간을 동시에 확정할 수 있습니다.
너무 당연한 거라 확정할 수 있다는 표현이 어리둥절할 정도입니다.

그러나 미시세계에서는
위치와 시간을 동시에 확정할 수 없습니다.

그 말은 시간을 정하면 정확한 위치를 정할 수 없고
위치를 정하면 정확한 시간을 결정할 수 없습니다.

이것을 불확정성 원리라 합니다.

(보통 불확정성 원리라 하면 위치와 운동량(속도)을 동시에 측정할 수 없다고 하거나 에너지와 시간을 동시에 측정할 수 없다고 나옵니다. 여기에서는 이와 조금 다르게 표현되었습니다)

위치와 시간을 동시에 정확하게 나타내는 것은 불가능하고
확률 분포로만 표현할 수 있습니다.

양자화학을 배운 후에도 확률을 수식으로 다룰 수 있게 된 것뿐이지 직감적으로 이해했느냐 하면, 그것도 솔직히 자신이 없습니다.

아인슈타인도 양자역학을 받아들이지 못하고
다음과 같은 말을 남겼습니다.

신은 주사위 놀이를 하지 않는다.

아인슈타인은 거부했지만
양자역학은 우리 시대의 주류 학문이 되었습니다.