양자요동

1. 개요[편집]

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진공상태의 공간에서 일어나는 창조와 소멸의 현상이다. 공간이 진공이 되면 가상의 (+)소립자와, 가상의 (-)반입자가 생성되고 그와 동시에 서로 만나 소멸한다. 소멸하기 전까지는 엄밀히 말해 무에서 유가 창조된 것이다.

그러나 다른 존재와 상호작용할 만큼 긴 시간도 아니고, 출현하자마자 바로 소멸하니 엔트로피 법칙에 영향을 전혀 미치지 않는다. 또한 양자 출현의 출처가 완전한 '무'에서 이루어졌는지 진공 상태의 공간에 있는 중력에서 이루어진 것인지 완벽하게 밝혀지지 않았다.

즉 창조도 소멸도 없이 무한히 무질서로 향한다는 엔트로피 법칙은 아직까지 절대적인 셈이다.

2. 상세[편집]

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양자 요동(영어: Quantum fluctuation)은 베르너 하이젠베르크의 불확정성 원리로부터 일어나는 공간의 한 점에서의 에너지 양의 일시적 변화이다.

불확정성 원리의 공식에 따르면, 에너지와 시간의 불확정성에 대한 공식도 만들어져 있다. 불확정성 원리의 공식에 따르면, 에너지와 시간의 불확정성은 아래의 식과 같은 관계가 있다.

[math({\displaystyle \Delta E\Delta t\approx {\hbar \over 2}})]

양자요동 현상이 있다는 것은 에너지 보존의 법칙이 위배된다는 것을 보일 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 오직 작은 시간들 동안뿐이다. 이것은 가상 입자의 입자 반 입자 쌍의 창조를 허락한다. 이 입자들의 효과들은 측정할 수 있다. 예를 들면 전자의 효과적인 전하에서 그것의 “그대로의”전하와 다르다. 현대의 시각에서 에너지는 항상 보존된다. 하지만 해밀토니안(주목해야할 에너지)의 고유 상태는 입자번호의 작용으로서 같지 않다(예를 들어 해밀토니안은 대체하지 않았다).

양자파동은 예상한 대로 우주의 구조의 기원에서 매우 중요하다: 팽창의 모델에 따르면 팽창이 시작될 때 존재했던 것이 설명된다. 그리고 모든 현재에 관찰된 구조의 원인이 형성된다.