양자역학 · Young 1801 / Taylor 1909Quantum Mechanics · Young 1801 / Taylor 1909

이중 슬릿 실험Double-Slit Experiment

두 개의 틈으로 빛(또는 전자)을 통과시키면 줄무늬가 생깁니다. 여기까진 파동. 그런데 입자를 단 한 개씩 쏴도 결국 같은 줄무늬가 나타납니다. 게다가 어느 틈으로 갔는지 지켜보면 줄무늬가 사라집니다. Send light (or electrons) through two slits and you get stripes, so far, a wave. But fire the particles one at a time and the same stripes still build up. And if you watch which slit each takes, the stripes vanish.

파동-입자 이중성Wave–particle duality 중첩Superposition 측정Measurement

가장 이상한 실험The strangest experiment

파인만이 "양자역학의 모든 신비가 담긴 유일한 실험"이라 부른 것입니다. 입자를 하나씩 쏘면, 각 입자는 스크린의 한 점에 도착합니다 (입자다움). 그런데 수천 개가 쌓이면 밝고 어두운 줄무늬가 나타납니다 (파동다움). 마치 입자 하나가 두 틈을 동시에 지나 자기 자신과 간섭한 것처럼요.

Feynman called it "the one experiment that holds all the mystery of quantum mechanics." Fire particles one by one and each lands at a single point on the screen (particle-like). Yet once thousands pile up, bright and dark stripes appear (wave-like), as if each single particle went through both slits at once and interfered with itself.

🌊 슬릿을 통과시켜 보기🌊 Send them through the slits

모드를 바꿔 파동 → 입자 하나씩 → 관측 순서로 실험해 보세요Switch modes: wave → one particle at a time → observe
스크린 도착 수Hits on screen
0
현재 상태Current state
–
슬릿(틈)Slits (openings) 도착한 입자Landed particle 관측 시 경로Path when observed
※ 넓게 쏜 입자 대부분은 장벽에 막혀 흡수되고(회색), 슬릿을 통과한 일부만 스크린에 무늬를 만듭니다. ※ Most of the sprayed particles are absorbed by the barrier (grey); only the few that pass through the slits build the pattern.

스스로 확인할 것See for yourself

① 입자 하나씩 모드로 놓고 천천히 지켜보세요. 처음엔 점들이 무작위로 흩어지는 듯하지만, 수백 개가 쌓이면 줄무늬가 저절로 떠오릅니다. 입자 각각은 어디에 도착할지 확률로만 정해집니다.

① Switch to "one at a time" and watch patiently. At first the dots look random, but after a few hundred, stripes emerge on their own. Where each particle lands is set only by probability.

② 관측 장치를 켜세요. 이제 각 입자가 어느 틈으로 지나는지 "알게" 됩니다. 그 순간 간섭 줄무늬가 무너지고, 두 개의 단순한 덩어리만 남습니다. "본다"는 행위 자체가 결과를 바꾼 것입니다. 이것이 양자 측정 문제의 심장부입니다. ② Turn on the which-path detector. Now you "know" which slit each particle takes. The instant you do, the interference stripes collapse into two plain blobs. The act of looking itself changed the outcome, the heart of the quantum measurement problem.

파장(색)을 바꾸면 줄무늬 간격이 달라지고, 슬릿 간격 d를 넓히면 무늬가 촘촘해집니다.

Change the wavelength (color) and the stripe spacing changes; widen the slit spacing d and the fringes get finer.