![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0001.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0002.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0003.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-4](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0004.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0005.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-6](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0006.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-7](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0007.gif)
![[물리화학교육] 양자론의 탄생과 이해-8](http://images.happyhaksul.com/thumb/159/158160-0008.gif)
분야
hwp서장
제1장 양자론의 탄생
1. 이해의 열쇠(1) ‘파와 입자의 양면성’
2. 빛의 파동설
3. 양자론에서 생각하는 빛
4. 원자의 모형
5. 양자론에서 생각하는 전자와 원자
6. 요약
제2장 양자론의 핵심에 다가간다.
1. 이해의 열쇠(2) ‘상태의 공존’
2. 전자의 간섭 ※이것을 이해할 수 있으면 양자론의 핵심을 이해할 수있다.
3. 해석을 둘러싼 논쟁
4. 불확정성 관계
5. 요약
제3장 발전하는 양자론
1. 새로운 진공의 모습
2. 터널 효과
3. 화학과 고체물리학으로의 발전
4. 자연계의 4가지 힘
5. 무로부터의 우주 탄생
6. 요약
Ⅱ. 양자론의 탄생
20세기 초두까지의 세계관을 뒤엎어 놓은 이론이 2가지 있다. 시간과 공간의 이론인 ‘상대성 이론’, 그리고 ‘양자론(양자역학)’이다. 양자론은 물질을 작게 분할해 나가면 나타나는 원자와 전자, 빛 등 ‘자연계 주역’의 정체에 다가가는 이론이다. 양자론은 현대 과학 기술의 토대이며, 양자론이 없었다면 퍼스널 컴퓨터와 휴대 전화도 생기지 않았을 것이다.양자론의 세계에서는 우리의 상식이 통용되지 않는다. 양자론에 대해 알아갈수록 충격을 받는 사람도 많을 것이다. 그러나 바로 그렇기 때문에 양자론은 상대성 이론 이상으로 우리의 지적 호기심을 자극한다.양자론에 의하면, 전자 같은 미세한 입자는 벽을 빠져나가는가 하면, 아무것도 없어야 할 공간에서 갑자기 생기거나 사라지기도 한다. 우주 탄생의 수수께끼도 양자론이 해명해 주리라 기대되고 있다. 그리고 어느 해석에 의하면 우리가 살고 있는 세계와 모습이 다른 ‘평행 세계’가 무수히 존재할지도 모른다!지금부터 Newton(2006.7월호)지에 실린 “양자론 대특집”을 기초로 하여 난해하다는 양자론을 수식 없이 알기 쉽게 요약해보았다.
서장
1. 라플라스의 괴물 : 미래는 정해져 있을까, 정해져 있지 않을까? 양자론이 내놓은 답은?
양자론이 탄생하기 이전, 모든 물체의 운동은 ‘뉴턴 역학’으로 설명이 가능하리라고 생각되었다. 라플라스는 뉴턴 역학의 개념을 더욱 발전시켜 ‘만약 우주에 있는 모든 물질의 현재 상태를 엄밀하게 알고 있는 생물-라플라스의 괴물-이 있다면, 그 생물은 우주의 미래에 대한 모든 것을 완전하게 예언할 수 있을 것이다. 즉 미래는 정해져 있는 셈이다.’라고 생각하였다. 그러나 양자론에 의하면, 만약 라플라스의 괴물이 우주의 모든 정보를 알 수 있다 하더라도 미래가 어떻게 될지를 예언하기란 원리적으로 불가능하다. 즉 미래는 정해져 있지 않다는 것이다!
2. 양자론이란 : ① 원자와 전자 등 미시적 물질의 움직임을 해명하는 이론
‘매우 작은 미시적인 세계에서 물질을 구성하는 입자와 빛 등이 어떻게 움직이느냐를 해명하는 이론’이라 할 수 있다. 세포의 움직임을 설명하는 데 양자론은 기본적으로는 필요 없다. 양자론이 필수가 되는 것은 원자와 분자의 크기, 즉 1000만분의 1mm 정도 이하의 세계라 할 수 있다. ‘양자’란 ‘하나 둘 하고 헤아릴 수 있는 작은 덩어리’라는 뜻이다.
② 양자론과 상대성 이론은 자연계의 두 토대
상대성 이론은 아인슈타인이 세운 이론이며, 시간의 움직임이 느려지거나 공간이 굽어지는 것 등을 밝혀냈다. 한편 양자론은 전자와 빛 등의 움직임을 설명하는 이론이다. 즉 상대성 이론은 시간과 공간이라는 ‘자연계의 무대’에 관한 이론, 양자론은 그 무대에 서는 전자 등 ‘자연계의 배우’에 관한 이론이라 할 수 있다. 자연계의 주역은 전자, 원자핵, 빛 등이 중심이다.
3. 다이제스트 양자론 : 양자론의 세계는 매우 불가사의하다!
‘원자핵의 주위를 전자가 돈다’는 엄밀히 말하면 옳다고 할 수 없다. 전자는 원자핵의 주위를 돌고 있는 것은 결코 아니다! 양자론을 바탕으로 한 원자 글미은 원자핵의 주위를 ‘전자의 구름’이 감싸고 있는 그림이 된다. 양자론이 밝혀 낸 사실 가운데 하나는 ‘진공에서는 물질이 생기거나 사라지거나 한다’는 것이다. 그리고 ‘전자 등의 미시적인 물질은 벽을 뚫고 나갈 수 있다’는 것도 알려졌다.양자론의 어느 견해에 의하면, 우리가 살고 있는 세계와는 모습이 다른 평행 세계가 무수히 존재할지도 모른다.
