양자역학의 무대는 현실 공간이 아니라 '가능성의 공간'이다
In Hilbert space, all things are quantumly possible
양자역학에서 대상의 상태는 익숙한 3차원 공간의 위치가 아니라, 일어날 수 있는 모든 미래를 담은 추상적 공간인 Hilbert space 안의 벡터로 표현된다. 1920년대 Heisenberg의 행렬역학과 Schrödinger의 파동역학이 서로 다른 그림으로 같은 예측을 내놓자, John von Neumann은 1927년 이 둘이 같은 양자 상태의 두 표현임을 증명하며 Hilbert space를 양자역학의 공리적 기반으로 정립했다. 이 공간의 차원은 가능한 미래의 수에 따라 달라지며, 관측 전에는 벡터가 매끄럽게 회전하다가 관측 순간 하나의 축으로 무작위하게 붕괴한다. 저자는 이 추상적 무대가 실제 현실의 근본 장소인지, 아니면 유용한 수학적 도구일 뿐인지를 둘러싼 물리학자들의 논쟁을 소개한다.
“나는 고백하고 싶다. 부도덕하게 들릴지 모르지만, 나는 더 이상 Hilbert space를 믿지 않는다.” — John von Neumann, 1935년 편지에서
HN 토론
48- djsjajah
모든 것이 가능한 건 아니고, 잠재적으로 가능한 것들만 가능하다. 0과 1 사이의 모든 수를 모아보면 끝없이 많은 서로 다른 수가 나오지만, 그중 어느 것도 3은 아니다.
- librasteve
글에서 언급된 Sean Carroll은 훌륭한 팟캐스트 “Mindscape”(https://preposterousuniverse.com/podcast/)를 진행한다. 나는 특히 David Wallace와 함께한 편을 좋아한다.
- dbvdh
가능한 것은 '모든' 것이 아니라, 물리 법칙 안에서 허용되는 것들뿐이다 :) 미묘한 차이지만, 예를 들어 에너지 보존은 반드시 지켜져야 한다.
- rozgo
"부도덕해 보일지 모르는 고백을 하나 하겠다: 나는 더 이상 Hilbert 공간을 절대적으로 믿지 않는다." - John von Neumann
- rootedbox
그냥 상기시키자면.. Hilbert 공간은 그저 도구/추상화/지도일 뿐이고.. 지도는 영토가 아니다..