Page 125 - 고경 - 2022년 6월호 Vol. 110

한 물리량)에 대한 불확정성의 곱은 0이 될
수 없다. 이 곱은 플랑크 상수 h를 4π로
4)
나눈 값보다 항상 커야 한다. 플랑크 상
수가 아주 작은 값이기는 하지만 0이 아

니므로, 위치와 속도에 대한 측정의 불확
정성은 언제나 존재한다. 이는 측정 장치
의 결함이나 측정자의 미숙으로 인한 측

정 오차가 아니다. 원리적인 불확정성이

어서, 위치와 속도에 대해 측정하게 되면
어떤 방식으로도 피할 수 없이 항상 나타
사진 3. 베르너 카를 하이젠베르크
난다. 여기서 고전역학이 설정했던 무한 (Werner Karl Heisenberg, 1901년∼1976년).

한 정밀성에 대한 환상이 깨지게 된다. 지구와 달리, 전자의 위치를 명확

하게 지정하는 것은 원리적으로 불가능하다.

불확정성 원리와 파속 불확정성 원리에 의하면 위치와 속도의 불확

정성이 모두 0일 수는 없다. 전자의 위치를 명확하게 지정한다고 해보자.

이처럼 위치의 불확정성이 0이 되면 속도의 불확정성이 무한히 커져야 한
다. 속도가 무한대일 수도 있고, 한 전자의 에너지가 우주 전체의 에너지
보다 커질 수도 있게 된다. 이는 불합리하고 불가능하다. 이런 문제를 피

하면서 양자를 기술하는 이론적이고 수학적인 장치가 앞에서 소개한 파동

의 묶음, 즉 파속이다.

4) 하이젠베르크의 불확정성 원리는 ≧ ℏ/2로 표시된다. 여기서 , 는 위치의 불확
정성, 는 질량에 속도를 곱한 운동량, 즉 , 는 운동량의 불확정성이다. 운동량은 속도에
질량만 곱하면 되므로, 이 글에서는 주로 속도를 언급했다.

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