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2022.10.07 10:38
벨의 부등식을 실험적으로 검증한 공로로 Alan Aspect, John F. Clauser, Anton Zeilinger가 받았습니다.
양자역학을 해석하는 방법으로 두 가지가 있었습니다.
"숨은 변수 이론"과 "코펜하겐 해석"이었죠.
"숨은 변수 이론"이란 관측 대상이 고전적으로 움직이지만, 정밀 관측의 물리적 한계
(광자를 던져서 관측을 하면 광자에 의해 관측대상의 물리적 상태가 바뀌기 때문) 로 인해 불확정성이 생긴다는 해석입니다.
"코펜하겐 해석"이란 관측 대상은 처음부터 비고전적(즉 파동함수 상태)로 존재하고,
"관측"이란 파동함수를 붕괴시키면서 원하는 물리량을 측정하는 행동이라는 해석입니다.
흔히 얘기하는 "슈뢰딩거의 고양이"로 요약을 해보겠습니다.
"숨은 변수 이론"에 따르면, 고양이는 실제로 상자 안에서 살아 있지만
(혹은 죽어 있지만), 상자를 열어야만 관측자는 고양이가 살았는지/죽었는지 확인 가능하다는 해석입니다.
"코펜하겐 해석"에 따르면 상자를 열기 전까지는 고양이는 삶/죽음의 확률적 중첩상태로 존재하게 됩니다.
거기서 상자를 열면 "관측"이 진행되면서, 확률적 중첩상태가 무너지고("파동함수의 붕괴")
살았는지 죽었는지 그때서야 결정이 된다는 해석이지요.
이 두가지 해석은 어떻게 보면 물리에 대한 해석 차이로 보입니다.
하지만, "벨"이라는 사람이 이를 실험적으로 확인해서 뭐가 맞는지 확인할수 있는 실험을 고안했습니다.
그리고 그 실험을 실제로 실시하여 "숨은 변수 이론"
(정확히는 "국소적" 숨은 변수 이론)이 틀렸고, 코펜하겐 해석이 더 타당한 해석이라는걸 증명한 사람들이 올해의 노벨상을 수상하였네요.
(사실 "비국소적" 숨은 변수 이론은 아직도 가능하고, 아직 코펜하겐 해석만이 유일한 해석이라고 말하진 못하긴 합니다)
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