하이젠베르크 · 불확정성
모든 것을 동시에 정확히 알 수 있을까?
그때 그곳
1925년 봄, 심한 꽃가루 알레르기로 얼굴이 부어오른 하이젠베르크는 나무가 거의 없는 북해의 바위섬 헬골란트로 요양을 갔습니다. 거기서 밤새 계산하다가 실마리를 잡았다고 회고했습니다.
왜 이 질문이었나
그의 원칙은 단호했습니다. 관측할 수 없는 것을 이론에 넣지 말자는 것.
전자의 궤도를 본 사람은 아무도 없습니다. 실제로 관측되는 것은 원자가 내놓는 빛의 진동수와 세기뿐입니다. 그렇다면 이론도 그것만 가지고 세워야 합니다.
알아낸 것
그렇게 계산을 세우다가 이상한 것이 나왔습니다. 위치를 나타내는 양과 운동량을 나타내는 양을 곱할 때, 순서를 바꾸면 결과가 달라지는 겁니다.
숫자를 곱할 때는 순서가 상관없습니다. 처음에는 계산을 잘못한 줄 알았습니다.
그런데 그것이 본질이었습니다. 위치를 정확히 알수록 운동량은 흐려지고, 운동량을 정확히 알수록 위치가 흐려집니다. 두 가지를 동시에 정확히 아는 것은 불가능합니다.
이것은 측정 기술이 부족해서가 아닙니다. 더 좋은 장비를 만들어도 마찬가지입니다. 애초에 전자가 그 둘 모두에 대해 정해진 값을 갖고 있지 않다는 뜻입니다.
이전 생각
충분히 정밀하게 재면 무엇이든 정확히 알 수 있다
증거
곱하는 순서에 따라 답이 달라진다는 계산 구조
그 뒤
아인슈타인은 신은 주사위를 던지지 않는다며 반대했고, 보어와의 논쟁이 수십 년 이어집니다. 하이젠베르크는 훗날 나치 독일의 원자력 계획을 이끌게 되는데, 그가 의도적으로 늦추었는지는 지금도 논쟁 중입니다