하이젠베르크의 이론

심지어 하이젠베르크(Heisenberg)가 자신의 이론을 스스로 해석한 관점으로부터도, 그의 안건이 완벽하게 수행된 것으로 보이지 않는다. 자연은, 그 이론에서 구체화된 규모 중 몇 가지 규모를 매우 교활하게 우리로부터 여전히 성공적으로 숨긴다.

이 사태는 하이젠베르크(Heisenberg)에 의하여 해명되는 소위 불확정성의 원리와 연관된다. 이 사태는 아마도 다음과 같이 설명될 것이다. 모든 물리학적 측정에는 측정된 대상과 측정 기구 (혹시 관찰자 자신일) 사이의 에너지 교환이 포함된다. 예를 들어 광선 한 줄기는 아마도 대상을 겨냥할 것이고 대상에 의하여 반사되어 흩어진 빛의 일부는 측정 기구에 의하여 혹시 흡수될 것이다. 그런 에너지 교환에 의하여, 측정된 후에 이전과 다른 상태에 놓일 대상의 상태가 변화될 것이다. 그리하여 측정에 의하여, 말하자면 측정 과정 자체에 의하여 방금 파괴된 상태에 대한 지식이 발생한다. 측정 과정이 측정된 대상을 이렇게 방해하는 것은 거시적 대상들의 경우에는 무시될 수 있지만 원자적 대상들의 경우에는 무시될 수 없다; 이유인즉 원자적 대상들은 예를 들어 빛의 방사에 의하여 매우 강력하게 영향을 받을 것이기 때문이다. 그리하여 측정의 결과로부터 원자적 대상이 측정된 바로 다음에 그 대상의 정확한 상태를 추론할 수 없다. 그리하여 측정은 예측들에 대한 토대로서 역할을 수행할 수 없다.

ㅡ 칼 포퍼, “과학적 발견의 논리”, 1968년, 218쪽 ㅡ

Even from the point of view of Heisenberg's own interpretation of his theory, it does not seem that his programme has been fully carried out. Nature still succeeds in hiding from us most cunningly some of the magnitudes embodied in the theory.

This state of affairs is connected with the so-called uncertainty principle enunciated by Heisenberg. It may, perhaps, be explained as follows. Every physical measurement involves an exchange of energy between the object measured and the measuring apparatus (which might be the observer himself). A ray of light, for example, might be directed upon the object, and part of the dispersed light reflected by the object might be absorbed by the measuring apparatus. Any such exchange of energy will alter the state of the object which, after being measured, will be in a state different from before. Thus the measurement yields, as it were,

knowledge of a state which has just been destroyed by the measuring process itself. This interference by the measuring process with the object measured can be neglected in the case of macroscopic objects, but not in the case of atomic objects; for these may be very strongly affected, for example by irradiation with light. It is thus impossible to infer from the result of the measurement the precise state of an atomic object immediately after it has been measured. Therefore the measurement cannot serve as basis for predictions.