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양자역학 요약, 어원, 역사

by ponnz's ani 2023. 5. 18.

양자역학 요약

양자 물리역학 양자역학은 원자와 그 아원자 입자와 같은 미시적인 현상과 그러한 세계에서 일어나는 현상을 탐구하는 현대 물리학의 한 분야로 미시적인 세계에서 주로 사용되지만, 거시적인 세계와도 밀접한 관련이 있다. 현실 세계의 모든 거시적 존재는 결국 원자 결합으로 구성된다는 측면에서 거시적, 미시적 관련성을 이해할 수 있다.

 

양자역학 어원

1924년 mAX bORN은 라틴어 QUANTUM에서 얼마나 많은 것을 의미하는양자 역학이라는 용어를 처음 사용했습니다. 미시세계의 가장 큰 특징은 물리량이 언덕처럼 연속적이지 않고 계단처럼 불연속적이며, 물리량이 그러한 성질을 나타낼 때 물리량을 양자화라고 한다. 양자화된다는 것은 일정량의 양자를 통해 기술되는 것을 의미하며, 미시세계에서 나타나는 물리량은 양자화되기 때문에 양자역학이라는 용어를 사용하여 이를 다루는 역학을 기술한다. 양자는 특정한 원소나 아주 작은 입자의 이름이 아니라 일정한 양을 가지고 있다는 표현이며, 양자는 단순히 기본 단위이며, 물리량을 특정 기본 단위의 정수배로 계산할 수 있을 때 그 기본 단위를 양자라고 한다. 예를 들어, 광자의 에너지는 hEHF로 표현할 수 있고, 여러 개의 광자는 hEnhk로 표현할 수 있으므로 수학적으로 표현할 수 있는 물리량인 hhr은 양자(광자)이다. 예를 들어, 150개의 질량을 가진 야구가 있다면 300 또는 450개의 총 질량을 가질 수 있지만 150 + 75의 225는 가질 수 없습니다. 빛의 입자성이 분명하지 않았던 시절에는 빛 역시 일종의 일정한 파동이었기 때문에 전체 질량이 점차 상승하거나 심지어 절반인 75에 달할 수 있다고 믿었지만, 빛의 입자성이 분명해지면서 과학의 역사는 거꾸로 뒤집어지고 말았다. 빛이 일정한 질량을 가진 물질처럼 온도를 단계적으로 올린다는 사실이 밝혀지면서 물질과 입자성은 같지만 동시에 파동성도 지니게 되었다. 더욱 고전적인 예는 밀리컨의 기름방울 실험으로, 기름방울의 크기는 다양하지만, 전하의 양은 일정한 최소 횟수의 자연수로서, 단일 전자 전하(프로톤)에 의해 결정될 수 있다. 자연에서는 전하량이 양자화되기 때문에 1.5 ??와 같은 전하량은 보이지 않는다. E는 1.5개의 전자에 해당한다.

 

양자역학 역사

양자역학을 설명할 때 많은 사람이 이론에 이바지했고, 생소한 개념이 많아 처음에는 역사의 흐름을 따라 설명하는 경우가 많다. 양자역학이 발달한 순서대로 시행착오를 반복하여 이론을 이해하는 방법이지만, 무지에서 출발하여 역사적 흐름을 따라가기에는 이해하기 쉬운 측면도 있지만, 양자역학을 계산하는 방법을 배우기에는 적합하지 않고 체계적이지도 않다. 이것을 스타일 측면에서 설명하려는 시도가 있었지만 그러한 계획은 양자 역학이 왜 필요한지, 양자 역학 컴퓨팅 방법이 오늘날의 방식이 된 이유를 이해하는 데 장애가 될 수 있습니다. 어떤 에너지와 물질이 시스템 내에서 불연속적이라는 주장은 현대 물리학의 출현 이전에 있었지만, 예를 들어 원자 이론은 물질이 공간에서 불연속적이라는 주장이 기도합니다. 1868년 볼츠만은 통계역학에서 미시적 상태라는 가설을 도입하였고, 이는 물리학에서 불연속적인 개념의 확립으로 이어졌다. 1900 년 맥스 플랑크 (mAX pLANCK)는 흑체 복사 이론을 개발하기 위해 에너지 양자화 (ENERGY QUANTIZATION)라는 개념을 도입했으며, 양자 역학은 그 문호를 열었습니다. 이것은 통계 역학적 맥락에서 양자 (QUANTUM) 개념을 한때 도입한 것이며 플랑크 자신은 개념의 중요성과 파급 효과를 알지 못했습니다.