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양자역학 고전역학, 고체물리학, 원자 분자 물리학, 상대성이론

by ponnz's ani 2023. 5. 23.

양자역학 고전역학

양자역학은 일반적인 지식과는 달리 일상세계에 적용되지 않고 미시세계뿐만 아니라 일상세계에도 적용되며, 일상세계에 적용되면 고전역학과 완전히 같을 뿐만 아니라 더욱 정확한 결과를 산출한다. 따라서 양자역학은 고전역학보다 더 광범위하게 적용할 수 있으며, 우리의 일상생활을 묘사할 때 더 복잡한 양자역학을 감히 사용하지 않고, 우리의 일상생활을 편안하게 할 수 있을 만큼 정확한 고전역학만을 사용한다는 점을 제외하면 고전역학의 복잡한 도전을 쉽게 설명할 수 있다. 양자역학과 고전역학의 관계를 설명하는 원리는 닐스 보어의 대응원리이며, 대응원리에 따르면 양자역학과 고전역학은 거시적 계에 대해서도 같은 결과를 산출한다. 하나는 고전역학이 양자역학을 저해상도로 바라보는 관점이고, 점도는 가까운 곳에서 보면 점처럼 보이고, 먼 곳에서 보면 눈의 해상도의 한계로 연결되어 있음을 보여주는 관점이다. 마찬가지로 양자역학은 거시적인 관점에서 고전역학처럼 보이며, 고전역학은 거시적인 계가 외부 세계와의 상호작용으로 결 맞지 않는 양자역학의 결 맞음 상태이며, 고전역학은 양자역학에서 나온다.

 

양자역학 고체물리학

양자역학은 미시세계에만 적용되기 때문에 우리의 일상생활과 아무 관련이 없는 것으로 오해되는 경우가 많지만, 이는 과학기술의 발달로 우리의 일상생활이 이미 미시세계와 밀접하게 연관되어 있기 때문에 잘못된 생각이다. 실생활에서는 양자역학의 응용인 고체물리학을 기반으로 한 다양한 제품들이 사용되며, 전자장비의 핵심요소인 반도체 생산에 양자역학이 적용되고, 컴퓨터의 작동원리에 양자역학 이론이 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 하드 디스크[16]에는 양자 역학의 원리에 기반을 둔 작업이 포함되어 있습니다.

 

양자역학 원자 분자 물리학

원자물리학과 분자물리학은 양자역학의 발전과 함께 새롭게 발전된 물리학의 분야로, 양자역학이 활발히 응용되고 있는 분야이다. 20세기 초에는 원자 물리학이라는 용어가 양자역학을 가리키는 예도 있었는데, 닐스 보어는 양자역학과 같은 의미로 원자 물리학이라는 용어를 사용하였다.

 

양자역학 상대성이론

양자역학은 상대성 이론과 함께 우주에서 작용하는 기본 법칙을 설명하는 이론이며, 현대 물리학은 양자역학과 상대성 이론이라는 두 개의 기둥이 받치고 있다고 볼 수 있다. 양자역학은 매우 정확하지만, 고속으로 움직이는 작은 입자의 경우, 근광속으로 움직일 때 상대성이 적용되므로 양자역학은 작동하지 않는다. 디랙의 이론은 전자기장을 양자역학으로 다루는 데 실패하고, 양자역학과 특수상대성이론은 디랙 이후 양자전기역학(qed)을 통해 완전히 통합되었다. 양자 전자기역학은 특수상대성이론+양자역학으로 불리는데, 이는 어려운 두 이론을 혼합하기 어려울 정도로 어려운 이론이며, 리처드 파인먼과 도미 나가 신이치로는 1940년대 후반에 양자 전자기역학(양자전기역학)을 구축하는 데 성공하였다. 이런 식으로 상대성 이론을 적용하는 양자역학은 더 일반적으로 양자장론이라고 불리며, 양자전기역학은 빛과 물질을 완전히 동일시하는 이론인 양자장론의 일부로 취급되며, 수학적으로 알려지지 않은 것도 있지만, 현실을 거의 완벽하게 예측한다.[양자 역학의 정확성]은 북미 대륙의 너비를 머리카락 두께로 측정할 때의 오차와 같습니다.