[쉬운 명언 설명] 신은 주사위 놀이를 하지 않는다?

누가 말했을까요? 

바로 상대성 이론을 만든 물리학자 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein, 1879년 3월 14일, - 1955년 4월 18일)입니다.

 

 

알베르트 아이슈타인(Albert Einstein, 1879년 3월 14일, - 1955년 4월 18일)

 

 

그렇다면 그가 왜 이런 말을 했을까요? 그리고 무슨 뜻일까요?

 

쉽게 설명드리면,

1+1=2 라는 것이 당연한 결과라고 볼 수 있겠지요?

고전 물리학, 즉 아인슈타인까지의 절대주의, 결정론적 세계관에서는 그렇게 생각하고 결론을 지었습니다

 

 

따라서 아이슈타인은 인과관계에 의해서 결정되고 해석되는 것이니

"신은 주사위 놀이를 하지 않는다"라고 닐스 보어라는 양자역학 물리학자와 토론 중에 이 말을 하였습니다.

즉, 정해진 결론이 있고 변하지 않는다.라는 뜻이죠. 

 

 

 

1+1이 적절한 예시는 이해를 아주 쉽게 드리기 위해 살짝 과하게 표현된 것이고,

보다 정확한 표현은 A 이거나 B 여야 한다. 인과관계에 의해 결정되어 있다는 뜻입니다.

 

하지만 양자 역학에서는 A 일수도 있고 B 일수도 있다. 확률로만 정해져 있지 정해진 것은 아니다.라고 봅니다.

때에 따라서는 1+1=2의 당연한 법칙이 성립되지 않을 수도 있습니다.

 

그렇다면 "신은 주사위 놀이를 하지 않는다."는 아인슈타인의 말에 상대 물리학자인 닐스 보어는 뭐라고 했을까요?

바로 "신이 주사위 가지고 뭘 하든 이래라저래라 하지 말라"라고 했다고 합니다.

 

대표적인 예가 슈뢰딩거의 고양이인데요.

슈뢰딩거가 제안한 고양이 실험입니다.

재밌는 사실은 슈뢰딩거는 양자역학을 비판하기 위해 예시를 든 실험이었는데, 역으로 양자역학을 가장 잘 설명하는 예시가 되어버렸다는 것입니다.

 

슈뢰딩거의 고양이란?

 

 

역시 쉽게 설명하면 고양이가 밖에서 보이지 않는 상자 속에 있습니다. 안에는 독극물이 담긴 병이 있고, 한 시간 후 이 병이 깨질 확률은 50%입니다. 

한 시간 뒤 이 고양이는 살아 있을까요? 죽어있을까요?

 

아인슈타인을 비롯한 고전 물리학자들은 죽어있거나 살아있다.라고 답할 것입니다. 당연히 상식적이지요.

 

하지만 양자역학 물리학자들은 '살아있으면서 죽어있는 확률로서 존재한다'라고 답하겠지요.

 

어렵습니다만 최대한 쉽게 말씀드리면 '상자를 열어보기 전에는 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 확률로써 존재하나, 

관측하는 순간 하나의 상태로 확정된다'라는 것입니다.

 

즉, 관측 행위 자체가 대상의 상태를 결정한다는 것이지요.

이해가 잘 되셨으면 좋겠습니다

 

또한 양자역학의 확률은 일반적인 확률과는 조금 개념이 다릅니다.

예를 들어 일반적인 동전의 앞뒤는 앞 50% 뒤 50% 딱 정해져 있는 결과이나, 양자역학에서는 확인 전까지 앞 50% 뒤 50%가 공존한 형태로 있다는 것을 말합니다.

 

즉 앞이 나올 수 있는 50%와 뒤가 나올 수 있는 50%가 공존한 상황에서 지속되고 있다가, 누가 뚜껑을 여는 순간 확정이 되는 것이지요.

 

양자역학은 확실히 어려운 부분이라 글로 설명드리기에도 조금 어렵다고 느껴지네요

최대한 쉽게 말씀드리고자 했는데 궁금하신 분들께 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다.