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[퀀텀]: 만화로 배우는 양자역학과 상대성이론

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시간의 정의는? 특수상대성에 따르면 시간은 현재나 미래 뿐 아니라 과거도 포함한다. 우주에서 매 순간은 동등하다는 것이다. 영국의 수학자 로저 펜로즈는 이에 대해 "상대성에 따르면, 전혀 흐르지 않는 정역학적인 4차원 시공간만 있어야 한다. 시간은 공간과 마찬가지로 흐르지 않는다."라고 말했다. 놀랍게도 과거를 미래와 구분해 주는 유일한 물리학적 법칙은 더운 것에서 찬 것으로 (그 반대는 절대 아님) 이동한다는 엔트로피 법칙 뿐이다. 무질서도가 자연스레 증가하는 것이다. 이 법칙이 우리가 알고 있는 과거와 미래 사이에 존재하는 '모든' 차이의 원인이라는 것이다. 컵 안에서 녹는 얼음부터 노화 현상까지. 아인슈타인은 시간을 '끈질기게 지속되는 환상'으로 보았다. 게다가 양자물리학 실험에서는 시간이 우리의 측정 범위 바깥에 있기라도 하듯 보이지 않는다. 시간은 스토리가 이미 결정되어 있는 하나의 '블록 우주'를 이루는 걸까? 루프양자중력이론에서는 시간이 양자장에 통합되어 있다고 본다. 바닥 준위에서 시간 변수는 산만하게 퍼져 있는 동적 장에 속해 있다는 것이다. 물리학자 카를로 로벨리는 [시간은 흐르지 않는다]에서 "이 장은 상호작용할 때만 도약하고 요동치고 구체화되며, 최소 층위 이하로는 정의되어 있지 않다."라고 썼다. 모든 경로의 합 미국 물리학자 리처드 파인만은 양자 확률이 '모든 경로의 합(sum-over-paths 또는 sum-over-histories)'과 같다고 했다. 하나의 입자(가령 전자)는 무수히 많은 가능한 경로로 움직이고, 각 경로는 그 경로와 연관된 일정한 확률을 지난다. 파인만은 이 모든 확률을 더해서 일종의 평균, 확률 진폭을 만들 수 있다고 생각했다. 실제로는 훨씬 복잡하지만 원리는 이렇다. 모든 경로 가능성에 수를 하나씩 부여한 다음, 무한대로 뻗어가는 계산 결과가 나오지 않도록 여기에 수학적 장치인 계산의 허수 단위...

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