837. 빛은 파동의 성질과 입자의 성질을 모두

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2016-12-22 08:05:23

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빛의 이중성:빛은 파동의 성질과 입자의 성질을 모두 가지고 있다

처음에 많은 사람들은 아인슈타인이 제기한 광양자설을 받아들이지 않으려고 했다. 광양자설은 맥스웰의 제시한 파동방정식에 의해 이미 명확해진 빛이 전자기파라는 사실을 부정하는 것처럼 보였기 때문이다. 정밀한 실험에 의해 광전효과가 아인슈타인의 설명과 일치한다는 것이 밝혀진 후에도 빛이 입자라는 생각에 의문을 품는 사람이 많았다. 1915년에 미국의 물리학자 밀리컨(Robert Andrews Millikan)은 아인슈타인의 생각에 의문을 품고 아인슈타인의 생각이 잘못되었다는 것을 증명하기 위해 정밀한 실험을 시작했지만 오히려 아인슈타인의 주장이 옳다는 것을 증명했다.

따라서 과학자들은 빛이 파동의 성질과 함께 입자의 성질도 갖는다는 것을 인정하지 않을 수 없게 되었다. 한 가지 대상물이 전혀 다른 실체라고 생각했던 입자와 파동의 성질을 모두 가진다는 것은 쉽게 받아들이기 힘든 이야기이다. 우리의 경험세계에서는 그런 일이 가능하지 않기 때문이다. 빛이 파동과 입자의 성질을 모두 가진다는 것은 빛이나 전자와 같이 작은 세계에서는 우리의 경험세계에서 일어나는 것과는 전혀 다른 일이 일어날 수 있다는 것을 뜻하는 것이기도 했다.

원자보다 작은 세계, 신비한 세상의 물리학을 만들자!

에너지를 비롯한 물리량이 양자화 되어 있는 세상, 한 가지 대상물이 파동과 입자의 성질을 모두 가지는 세상, 이것이 원자보다 작은 세계이다. 이 세계에서 일어나는 일들은 뉴턴역학으로 설명할 수 없다. 따라서 20세기 초반을 살았던 물리학자들은 이런 세상에서 일어나는 일들을 설명할 수 있는 새로운 역학을 만들어내야 하는 큰 임무를 짊어지지 않을 수 없게 되었다.