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양자역학
20세기 초반 양자역학의 도입은 원자, 핵, 분자, 물리와 화학의 진보에 크게 기여해왔다. 물리학자들은 원자 수준에서 일어나는 운동도 뉴턴의 고전역학으로 서술할 수 있다고 믿었다. 고전역학은 원자보다 훨씬 큰 태양계의 행성과 달, 지구 주위에서 움직이는 투사체 운동의 연구를 위해 발전되었다. 그러나 고전역학은 원자 스케일에서 벌어지는 직관에 반하는 현상을 설명할 수 없었고, 이후 양자역학 시대가 열렸다.
확률론적 입장을 취하는 양자역학
원자의 운동을 이해하는 학문
미래를 정확히 예측하는 것은 불가능하다.
아인슈타인, 보어 하이젠베르크. 슈뢰딩거 등 과학자의 논쟁과 해석이 이어졌음
-> 하지만 완벽히 이해할 수 있는 사람은 아무도 없다
어떠한 물리량일지라도 측정할 때 반드시 영향을 주게된다.
원자의 크기 = 100억분의 1m
원자는 가운데에 원자핵이 있으며 양전하를 띄고 있음, 그 주위에는 전자라고 부르는 작은 입자들이 돌고 있다. 전자는 음전하를 띄고 있어 서로 인력이 적용하고 있다.
이는 중력이 자용하는 태양계의 모습과 유사하다.
전자는 빛이라 하는 전자기파를 외부로 방출한다. 전자기파는 전자의 가속운동시에 발생한다
원자핵와 전자는 왜 충돌하지 않는가
닐스보어 – 전대미문의 이론을 냄. 전자는 전자기파를 내지 않는다, 이유에 대해는 설명하지 못함
전자가 허용된 궤도 위에 있는 상태 ->정상상태
양자 – 띄엄띄엄한 값을 갖는 물리량
전자가 있던 자리에서 사라져 다른 자리에 나타나는 현상 : 양자도약
하이젠베르크
보어의 이론에 대해 연구.
직접 측정으로 알아낼수 있는 것만 갖고 이론을 구성해보자 주장
따라서 전자의 궤도를 포기하고 관측가능한 물리량으로만 기술함
전자의 진동수와 세기만으로 운동을 설명할 공식을 만들어냄
숫자의 집합을 원자로 가정해 행렬역학을 만들었다.
행렬역학으로 보어 원자모형의 수학적 기반을 제공했다.