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떨어져 있어도 연결된 세계 – 양자 얽힘의 이해

거리와 관계없는 연결성. 양자 얽힘은 현실의 경계를 다시 묻는다.떨어져 있어도 연결된 세계 – 양자 얽힘의 이해목차1. 양자 얽힘이란 무엇인가2. 양자역학의 중첩과 상태 함수3. 아인슈타인의 반론: EPR 역설4. 벨의 부등식과 실험적 검증5. 양자 얽힘의 응용과 미래1. 양자 얽힘이란 무엇인가양자 얽힘(quantum entanglement)은 두 입자가 하나의 양자 상태로 얽히게 되어, 공간적으로 멀리 떨어져 있어도 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태가 즉시 결정되는 현상이다. 이는 마치 두 입자가 하나의 연결된 시스템처럼 행동하는 것으로, 고전 물리학에서는 상상하기 어려운 개념이다. 얽힘 상태에 있는 두 입자는 독립적인 개체가 아니라, 하나의 ‘전체 상태’로 기술된다. 이 전체 상태는 각 입..

물리학 2025.04.19

시공간의 파동 – 중력파란 무엇인가

우주는 소리 없이 울린다. 중력파는 시공간의 떨림이다.시공간의 파동 – 중력파란 무엇인가목차1. 중력파의 개념 이해2. 일반상대성이론과 중력의 재해석3. 중력파는 어떻게 만들어지는가4. 인류가 중력파를 처음으로 들은 순간5. 중력파가 여는 새로운 우주의 창1. 중력파의 개념 이해중력파(gravitational wave)는 시공간의 곡률 자체가 파동처럼 퍼져 나가는 현상을 말한다. 이는 빛처럼 진공에서도 전파될 수 있으며, 물체가 중력을 통해 영향을 주고받는 방식을 시간에 따라 변화시키는 결과를 가져온다. 중력파는 일반상대성이론의 수학적 해석에서 자연스럽게 도출되며, 질량을 가진 물체의 가속 운동에 의해 발생한다. 쉽게 말하면, 두 무거운 천체가 서로를 중심으로 회전하거나 충돌할 때, 그 주변 시공간은 진..

물리학 2025.04.19

엔트로피는 물리학을 넘어선다 – 정보이론과 열역학의 만남

무질서와 정보의 관계는 물리학과 디지털 세상을 이어주는 다리다엔트로피는 물리학을 넘어선다 – 정보이론과 열역학의 만남목차1. 열역학에서의 엔트로피2. 정보이론에서의 엔트로피3. 두 세계의 개념이 연결되다4. 맥스웰의 악마와 정보의 물리학5. 엔트로피 개념의 확장 가능성1. 열역학에서의 엔트로피엔트로피는 열역학 제2법칙에서 등장하는 개념으로, 계의 무질서 정도를 수치화한 물리량이다. 닫힌 계에서는 엔트로피가 항상 증가하거나 일정하게 유지되며, 자연은 더 높은 무질서로 나아가려는 성질을 갖는다. 이는 열이 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 흐르고, 에너지가 사용할 수 없는 형태로 전환되는 이유이기도 하다. 엔트로피는 단순히 열에 대한 개념이 아니라, 계의 가능 상태 수, 즉 미시적 배열의 수를 의미한다. 이로 인..

물리학 2025.04.19