수수께끼 같은 물리학
슈뢰딩거는 누구였습니까? 그의 고양이는 어떻게 됐습니까? 정확하게 끈 이론은 무엇이며 우리는 왜 신경을 써야합니까? 그리고 어쨌든 특이점은 무엇입니까?
여기에 모든 사람들이 알아야 할 현대 물리학의 혼란 스럽지만 시원한 주제에 대한 빠르고 쉬운 리프레쉬가 있습니다.
(빛의 물리학 수수께끼 물리학 포스팅 中)
상대성이란 무엇입니까?
"상대성 (Relativity)"은 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)이 공식화 한 두 가지 물리학 이론을 가리킨다. 1905 년 아인슈타인은 궁극적 인 우주 속도 제한을 설정 한 그의 특수 상대성 이론을 발표했습니다 : 빛의 속도, 그리고 무언가가 움직이는 속도에 따라 시간이 빨라지고 느려질 수 있다는 것을 보여주었습니다.
1916 년에, Einstein은 일반 상대성 이론 (relative theory of relative) 이라는보다 광범위한 비전을 따라 갔습니다 . 이 아이디어는 특수 상대성 이론을 바탕으로 만들어졌으며 중력 문제를 해결하여 중력에 대한 우리의 이해를 거대한 대상에 의한 시공간 왜곡으로 완전히 재정의했습니다.
일반 상대성 이론은 은하계와 은하계가 우주를 움직이는 데 가장 정확한 설명입니다. 또한 블랙 홀과 같은 기괴한 물체의 존재와 빛이 구부러진 시공간을 통과 할 때 빛이 굴절되는 중력 렌즈 작용 현상을 예측합니다. 예를 들어, 은하 클러스터 Abell 1689 (여기에 표시)는 우리가 보는 중력 렌즈 효과로 유명합니다
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양자 역학이란 무엇입니까?
양자 역학 은 매우 작은 입자의 영역에 걸쳐 물리학의 지배 이론입니다. 이 이론은 1900 년대 초에 공식화되어 과학자들이 물질의 성분을 생각하는 방식에 혁명을 일으켰습니다.
양자 세계에서 입자는 당구 공이 아니라 윙윙 거리거나 한 번에 한 곳에 있지 않을 확률의 구름을 뛰어 넘고 단일 경로를 따라 A 지점에서 B 지점으로 이동하지 않습니다. 양자 이론에서 입자는 종종 파도처럼 행동하며 위치와 속도와 같은 입자의 성질이 무엇인지 예측하는 "파동 함수 (wavefunctions)"로 설명됩니다.
얽힘 (entanglement)과 불확정성 원리와 같은 물리학에서의 이상한 아이디어의 일부는 양자 역학 (quantum mechanics)에 기인한다.
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문자열 이론이란 무엇입니까?
끈 이론 (그리고 그 업그레이드 된 버전, 초정수 이론)은 모든 아 원자 입자가 작은 점들이 아니라 고무줄과 비슷한 끈의 고리임을 시사한다. 입자 유형의 유일한 차이점은 현이 진동하는 빈도입니다.
문자열 이론은 양자 역학과 일반 상대성 이론의 두 가지 주요 이론의 비 호환성을 해결 하고 전체 우주를 기술 할 수 있는 " 모든 것의 이론 "을 위조하려는 시도 입니다.
이론은 시험하기가 어렵지만 현재의 우주 그림에 대한 조정이 필요합니다. 즉, 우리가 알고있는 것보다 더 많은 시공간이 있어야합니다. 과학자들은 숨겨진 치수가 너무 작아서 우리가 눈치 채지 못할 가능성이 있다고 생각합니다.
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불확실성 원칙은 무엇입니까?
불확정성 원리 1927 년 독일의 물리학 자 베르너 하이젠버그에 의해 공식화는 양자 역학의 결과이다. 이 원리는 원자 주위의 전자와 같은 입자의 위치와 운동량을 얼마나 정확하게 결정할 수 있는지에 대한 한계가 있다고 말합니다.
이 불확실성은 두 가지 요인에서 발생합니다. 첫째, 무언가를 측정하는 행위는 필연적으로 그 것을 방해하여 그 상태를 변경합니다. 둘째, 양자 세계가 구체적이지는 않지만 확률에 기초하기 때문에 입자의 상태를 알 수있는 정밀도에 대한보다 깊고 근본적인 한계가 있습니다.
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슈뢰딩거의 고양이는 무엇입니까?
" Schrödinger 's cat "은 1935 년 오스트리아 물리학 자 Erwin Schrödinger가 제시 한 사고 실험의 이름으로, 양자 역학에 대한 불편한 진실을 설명합니다. 입자의 일부 특성은 측정을 통해 선택할 수있을 때까지 결정되지 않습니다.
이야기는 이렇게됩니다 : 상자 안에는 소량의 방사성 물질과 함께 고양이가 있습니다. 한 시간의 공간에서이 물질이 썩어서 고양이를 죽일 독약을 방출 할 확률이 50 퍼센트이며 물질이 부패하지 않을 확률이 50 퍼센트이며 고양이가 살 것입니다.
고전 물리학에 따르면, 두 가지 결과 중 하나가 상자 내부에서 발생하고 상자를 연 후에 외부 관찰자에게 알려지게됩니다. 그러나 기괴한 양자 역학 세계에서 상자가 열리고 외부 관찰자가 상황을 "측정"할 때까지 고양이는 죽거나 살아 있지 않다. 박스가 닫혀있는 동안, 전체 시스템은 고양이가 죽고 살아있는 불확실성의 상태로 정지됩니다.
이 실험은 입자에서 고양이와 같은 거시적 인 대상까지 확장되었을 때 우스꽝스럽게 들리는 양자 역학의 기괴함을 설명하기위한 것입니다.
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얽힘이란 무엇입니까?
얽힘은 양자 역학의 가장 유명한 예측 중 하나이다. 그것은 너무나 먼 거리로 분리 된 후에도 하나의 행동이 다른 것에 영향을 미치도록 그렇게 연결되어있는 두 개의 입자 상태를 나타냅니다. 압연시 항상 같은 번호를 보여줘야하는 두 개의 죽을 것입니다.
이 개념은 앨버트 아인슈타인을 너무나도 방해하여 " 얽히고 설킨 행동"을 재촉 했다. 그러나 이상한 예측은 아니지만 과학자들이 레이저 빛을 비추어 상온에서 두 개의 작은 다이아몬드를 얽힌 것처럼 (이미지에서 녹색) 실험에서 얻은 현상입니다. 과학자들은 언젠가는 초고속 컴퓨팅을 위해 얽힌 입자를 이용하는 양자 컴퓨터를 만들려고합니다.