슈뢰딩거의 학생 역설

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슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)의 명성을 듣고 외계인 E.T가 찾아와 학생이 되었다.

어느날 슈뢰딩거는 매우 어려운 문제를 출제하고, 학생에게 책 한 권과 시험지를 들려, 완전히 밀폐된 강의실에서 오픈북으로 문제를 풀게 했다.

이때 슈뢰딩거는 이런 생각을 했다.

슈뢰딩거의 고양이

일어날 가능성이 있는 모든 사건은 확인하기 전에는 중첩된 상태로 존재한다.

그래서 고양이와 절반 확률로 깨질 수 있는 독병을 밀폐된 한 방에 넣어둔다면, 방 안에 있는 독병이 깨졌는지 밖에서는 알 수 없다. 따라서 고양이가 죽었는지 살았는지 아무도 알 수 없는 상태가 된다. 그렇다면 이 고양이는 죽어있는 상태와 살아있는 상태가 중첩된다. 그래서 누군가 방 문을 열고 고양이가 죽었는지 살았는지 확인하기 전에는 고양이는 죽어있는 동시에 살아있다.

강의실에 있는 E.T는 시험문제를 풀기 위해 책을 열심히 보고 공부할 확률이 반이고, 시험은 애초에 포기하고 놀고 있을 확률도 반이다. 따라서 누군가가 강의실 문을 열고 E.T가 뭐하는지 확인하지 않는다면, E.T의 상태는 공부하는 상태와 놀고 있는 상태가 반반씩 중첩되어 있다.

슈뢰딩거는 강의실 문을 열 수 있을까?

따라서 E.T가 좋은 성적을 받을 상태와 낙제할 상태도 역시 반반씩 중첩되어 있다고 볼 수 있다.

만약 슈뢰딩거가 강의실 문을 연다면, 그 순간 E.T의 중첩 상태는 사라지고 구체적인 점수에 해당하는 시험지가 결정된다. 따라서 E.T의 점수는 E.T와는 상관없이 슈뢰딩거가 강의실 문을 여는 행위에 의해 결정된다. 그러므로 점수의 책임은 슈뢰딩거에게 있다.

슈뢰딩거는 강의실 문을 열어야 하는가, 열면 안 되는가?

※ 이 일화는 snowall + blackcherrying 과학블로거 번개에서 나눈 대화의 한 결과입니다.

7 comments on “슈뢰딩거의 학생 역설”

  1. 어라? -_-;; 슈뢰딩거가 아인슈타인과 이 실험을 구상했던 이유는, 저 미시세계에서 중첩된 상태가 나타난다 라는 것이 허구임을 증명하기 위한 상상실험으로서 거시세계에 영향을 주는 상황을 보여주기 위해서 그런거 아녔나요?

    당연히 열든 말든 상관 없으니, 자기(슈뢰딩거)가 꼴리면 여는거죠;;

  2. 시험 문제를 모두 풀었던지, 혹은 놀다 지쳤 지겨워 졌다던지 해서 결국 이 중첩상태는 자발적으로 붕괴되어 시간이 충분히지나면 아마 결과를 관측할 수 있을 것 같습니다. ^^*

  3. 맞습니다! 제가 과거에 시험에서 낙제를 받았던 이유는 부모님께서 제 방문을 열지 않으셨기 때문입니다!

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