물리학 - 양자역학

1. 양자역학의 탄생

양자역학의 탄생은 20세기 초, 고전 물리학의 한계를 극복하기 위한 노력에서 비롯되었다. 19세기까지 물리학은 뉴턴의 고전역학과 맥스웰의 전자기학에 의해 지배되고 있었으나, 미시세계에서의 논리를 설명하기에는 한계를 드러내기 시작했다. 고전 물리학에서는 물체를 연속체로 보고 위치와 속도를 동시에 정확히 측정할 수 있다고 가정했지만, 이러한 가정은 원자와 전자 같은 미세한 입자들의 행동을 설명하기에는 부족했다. 1900년, 독일의 물리학자 막스 플랑크는 흑체 복사에서의 실험 결과를 바탕으로 에너지의 양자화 개념을 도입했다. 그는 에너지가 연속적으로 방출되지 않고 특정한 양자 단위로만 방출된다는 것을 제안했다. 이로써 그는 플랑크의 상수로 알려진 상수를 도입하였고, 이는 에너지가 최소한의 양인 양자 단위로 변환된다는 의미를 갖는다. 이 이론은 사람들에게 큰 충격을 주었고, 양자개념의 시작을 알리는 신호탄이 되었다. 1905년, 알베르트 아인슈타인은 광전효과를 설명하며 빛이 입자성과 파동성을 동시에 가진다는 이론을 추가했다. 그는 빛이 `광자`라는 입자로 구성되어 있으며, 이 광자가 특정 에너지를 가진다…