양자역학과 상대성이론 통합 사고실험 1
양자역학과 상대성이론을 통합을 고전역학으로 묶어보기
양자역학과 상대성이론을 통합한다는 건
신기하게도 요즘은 챗GPT가 방정식과 함께 더미데이터를 만들 수 있다. 그래서 내가 논리적 토대만 잘 구축한다면 시뮬레이션을 해 볼 수 있는 기능이 있기 때문에 나 같은 수학이나 물리학 전공이 아니어도 다양한 시도를 해 볼 수 있다. 다만 나는 질문을 아주! 매우! 무척 사랑하기 때문에 이 점이 내 무기이다.
우선 양자역학과 상대성이론의 통합할 수 있는 개념적 토대를 먼저 만들어 보고
이를 방정식으로 요청하는 방식으로 실험을 진행했다.
이미 상당한 시간을 실행해 봤지만 뭔가 근접하게 접근이 되는 것 같으면서도
확실히 뭔가 빠진 것 같은 느낌은 여전히 존재했다.
그럼에도 흥미로운 시도로 실행한 과정을 공유해 본다.
[ 통합을 위한 논리 토대 ]
1. 고전역학에서 다루는 [구체의 회전운동]에 [양자역학]과 [상대성이론]을 담는다.
2. 구체의 회전운동의 힘은 자석의 힘으로도 알려진 [전자기력]이다.
3. 구체가 회전하면 구체에서 힘이 가장 집중되는 구체 표면과 구심점을 기준으로 두 개 지점으로부터
구체가 회전하는 햄의 경로를 추적한다.
4. 구체가 회전하기 전은 전자기력의 힘은 하나로 시작하다가 각속도(스핀)가 증가하면 [하나의 힘]이 점차 [두 개로 분리]되고 또 [두 개로 분리된 힘]이 다시 [하나로 중첩]되는 현상의 반복을 통해서 구체의 균형을 잡는다.
5. [두 개로 분리된 힘]은 최대 90˚도 각도로 [미는 힘(수평선)]과 [당기는 힘(수직선)]으로 운동하는 것으로 한다.
6. [두 개로 분리된 힘] 중 [미는 힘은 파동] [당기는 힘은 중력]으로 한다.
7. [미는 힘]과 [당기는 힘]은 [상대론적]으로 작용하도록 한다.
8. 구체의 회전이 물리적 영향을 받도록 [열역학법칙]을 사용하여 구체의 회전운동에 물리력을 적용한다.
9. 더미데이터를 통해서 만든 구체의 상태를 [양자역학의 파동 방정식]을 통해서 결과를 확인한다.
10. 양자역학을 통해서 확인하고자 하는 주요 맥락은 구체에서 발생하는 파동의 운동패턴을 통해서
파동 [간섭(상쇄, 강화)]를 확인한다.
11. 파동 상쇄와 강화를 통해서 [상쇄 밀집지역, 파동 강화지역]을 확인하고 여기서 [불확정영역]과 [확정영역]을 확인한다.
12. 최종적으로 [입자와 파동의 중첩상태 발생가능 지역], [입자 확정지역, 파동 확정지역]을 구분해서 관찰한다. 특히 구심점이 질량 밀집 지역이므로 [구심점이 중심핵으로 발전 가능성]과 구체가 확장될 시 [블랙홀과 같은 특이점이 파동간섭 및 강화로 어떻게 발생]하는지와 구조를 살펴본다.
고전역학(자석) 상대성(거시적) 양자역학(미시적)이 운동의 공통점이 구체의 회전운동이라는 공통점은 누구나 납득할 수 있는 지극히 자연스러운 모습이라는 점에서 자연스럽고 당연한 모습을 나만의 관점으로 풀어보는 것이 실험의 목적이다.
이 11가지 논리적 토대를 기반으로 시뮬레이션을 실행한 과정들을 하나씩 올려 보도록 하겠다.
