물리학에 대하여

기초학문은 굉장히 중요하다.응용하여 새로운 사고를 할 수 있기 때문이다.그래서 이스라엘이 그렇게 기초과학에 투자하는 이유도 다 그런 이유다.예전 엘론머스크 를 공부하면서 그가 했던 말이 있었다.어떤 인터뷰에서 질문자가 머스크에게 학생들에게 권해주고 싶은 조언이 있냐고 물었는데 그때 물리학을 공부하라고 했었다.물리학은 세상의 원리를 알려준다고,원리를 아는 것이 굉장히 중요하다고 했다.자기가 사업을 이렇게 할 수 있었던 것도 물리학에 영향이 컸다고 얘기했다.나 또한 머스크의 이런 말로 좀 더 물리학에 관심과 호기심을 갖게되었고 관련 여러 책과 동영상 그리고 수시로 기사들이나 개념들을 찾아보면서 공부를 하고 있다.하고 난 뒤의 느낌은 그 '원리'를 하나하나 알아가는게 굉장히 재밌게 느껴지고 무엇보다 세상에 대한 이해를 심층적으로 할 수 있게 된다는 것을 느끼고 있다.특히나 불확정성의 원리나,상보성,상대성 이론에 관한 개념은 나의 세계관에 그리고 이 세상을 이루고 있는 모든 물질,대상들을 이해하는데 많은 도움을 주었다.앞으로 물리학은 계속 필요한 상황마다,궁금하게 있을때마다 적극 공부할 것이다.

*궁금해서 공부해본 것들

양자계만이 지닌 성질을 적극 활용하여 완전히 새로운 차원의 컴퓨터를 만들어 보자는 것이다

스핀이란 입자가 가진 성질의 하나로서 매우 양자적인 현상.물체가 돌고 있을 때는 운동량보다 운동량에 회전반경을 곱한 각운동량이라는 물리량이 유용하다.양자계의 입자들은 공전하고 있지 않은데도 각운동량을 갖는 경우가 있으며 이는 입자의 고유 성질.이 각운동량은 공전에 의한 것이 아니므로 자전이라는 뜻에서 스핀이라고 부른다.스핀의 방향을 나타나기 위해서는 2개의 변수,즉 2차원필요.스핀이 N개있으면 2N차원이 필요.이것이 고전물리에서 스핀을 기술하는 방식.

양자역학에서는 이와 다르다.양자역학에서의 N개의 스핀은 2^n제곱의 차원으로 기술.양자 컴퓨터로 고전계를 모사한다면 얼마나 환상적일 것인가.양자 컴퓨터가 이런 환상적인 능력을 보유하는 근원을 찾다보면 결국 양자계가 파동의 중첩성을 갖기 때문이라는 사실을 놓치지 않았으면 한다.양자 컴퓨터는 이렇게 시작되었다.중첩성을 꼭 연산에만 국한해서 적용할 필요는 없다.양자계의 여러 성질들을 정보기술의 여러분야에 적용해볼 수 있다.양자암호통신은 도청이 근본적으로 불가능한 통신수단.양자공간이동은 무협지에 나오는 고수들이 순간적으로 이동하는 바로 그 현상을 지칭.

양자정보과학 및 기술은 나노 기술 중에서도 가장 고난도를 요구하는 최첨단 기술.양자정보과학은 양자역학에 대한 이해를 증진시키고 쉽게 이해시키는 도구로서의 역할이 중요하게 떠올랐다.양자컴퓨터는 우리가 공상과학이라고만 생각했던 현상들을 마술같이 실제로 일으켜 보여주게 될 것이며 문명 전반에 걸쳐 혁명적 변화를 가져오게 될 것이다.양자공학은 신개척지로 우리에게 다가오고 있다.세계적으로 양자정보과학을 선도하고 있는 과학자들은 물리학자가 아니고 대부분 정보과학을 전공한 사람들.

현대 물리학의 두 주류를 이루는 상대론과 양자역학이 탄생.양자역학의 경우 첫 실험적 증거로부터 그 이론의 완성에 이르기까지 30년이라는 긴 세월이 필요.입자란 질량은 없어도 에너지나 운동량이 덩어리져 있는 것.광자란 빛의 입자성을 강조하고 싶을 때 사용하는 빛의 별명.햇빛 속에 서 있을 때 우리에게 전달되는 열은 연속적인 것이 아니라,사실은 작은 에너지 덩어리가 야구공같이 수도 없이 날아와 얼굴에 부딪히는 것.

파동이 입자의 성질을 가지고 입자도 파동의 성질을 가진다.역학문제를 푸는 목적은 입자의 위치를 시간의 함수로 구하자는 것.시간을 미분하면 속도ok,시간에 백년을 넣으면 ㅇ그 입자가 백 년 후에 우주공간 내에서 가지는 위치와 속도.파동을 연구할 때 우리가 얻고자 하는 궁극적 정보는 파동의 진폭,크기다.파동은 파형을 가지고 있으며 그것이 일반적으로 움직이기 때문.입자의 위치는 시간이라는 한 개의 독립변수의 함수.파동의 크기는 시간과 위치라는 두 개의 독립변수.좀 더 복잡한 파동으로 세상을 기술할려고 했고 물질파가 따라야 하는 파동방정식을 만듦.파동방정식을 열심히 풀어서 해로 얻어진 파동함수가 무엇을 의미하는가라는 질문에 답변은 물질파의 크기(의 제곱)는 입자가 그 시간에 그 위치에서 발견될 확률이라고 정리.아이슈타인은 자신의 연구실에 제일 존경하는 물리학자 세 사람,아이작 뉴턴,제임스 맥스웰,그리고 보어(양자역학의 기초를 확립).맥스웰이 전자기학을 완성했는데 전자기학은 물리학 이론 중에 가장 완벽하고 아름다운 이론으로 꼽힌다.

파동의 기본 성질인 중첩.여러 개의 파가 겹쳐질 수 있다는 것.여러 고유진동들이 겹쳐지는 현상을 '중첩'이라고 부른다.양자계는 아무 상태에나 있을 수 있는 것이 아니고 소위 고유 상태들이 중첩된 상태에만 존재한다(도,레,미) 현의 일반적인 진동이 고유진동들의 중첩인 것처럼 수소원자는 일반적으로 바닥 상태나 들뜬 상태 중의 하나에만 있는 것이 아니고 이들 상태들의 중첩된 상태에 있다.

코펜하겐 해석 '중첩된 상태를 측정하면 고유 상태 중의 하나가 측정되며,그 상태가 측정될 확률은 각 고유 상태가 섞인 비율에 따라 결정된다'