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과학에 관한 통찰

EPR 패러독스에 대한 고찰

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예전에 이 블로그 내 글에서 일반 상대성이론에 관해서 매우 간략하게 설명드린 적이 있습니다. 상대성이론에 아주 핵심이 되는 원리는 바로 '광속도 불변의 원리'입니다. 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 자연계 내 최고 속도는 광속으로 이보다 빠른 속도는 자연에 존재하지 않습니다. 아인슈타인이 EPR 패러독스 내에서 제시한 역설도 이를 기초로 합니다. '양자 얽힘'을 이루고 있는 2개의 전자가 각각 다른 방향으로 날아가며 서로 멀어집니다. 전자 1과 전자 2이 미친듯이 멀리 떨어져 있는(즉 광속으로도 많은 시간이 걸릴 만큼 멀리 떨어져 있다면) 상태에서도 전자 2가 오른쪽 방향으로 자전하고 있음이 확정되면 바로 그 순간 전자 1의 자전은 그 반대로 확정됩니다. 엄청나게 먼 거리에서 양쪽 자전에 대한 정보가 동시에 전달됩니다. 아인슈타인은 이는 광속을 뛰어넘으므로 '광속도 불변의 원리'와 배치되며 양자 역학이 불완전하다고 평가하였습니다. 그러나 실제로 놀라운 점은 이제부터입니다. 그 이후 존 벨에 의해 최초로 실험으로 검증할 수 있는 방법이 제안되었습니다. 1981년 이루어진 실험은 (아인슈타인이 아닌)양자론 측의 얘기가 옳다는 것을 확증해주었습니다. 솔직히 평가하자면, 순수하게 양자론 측의 설명을 대입시켜도 이는 모순이 되지 않습니다. 2개의 전자 자전 방향은 결국엔 한 세트니까요. 따라서 엄밀히 말해서, 이 패러독스와 실험만 본다면 이는 일종의 '억까'로 이해해도 완전히 잘못된 이해는 아닙니다. 사실 꽤 많은 학자들은 이런 표면적인 역설을 이용하여 잘못된 억까를 주장하므로 이는 꽤 자연스러운 일입니다. 

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