위그너의 친구

위그너의 친구는 양자역학의 해석에 관련된 사고 실험으로, 특히 양자 측정의 객관성과 측정 문제에 대한 논의를 심화시키는 데 기여했습니다. 1961년 물리학자 유진 위그너에 의해 제안되었으며, 양자역학적 기술의 적용 범위에 대한 근본적인 질문을 던집니다.

사고 실험은 다음과 같은 상황을 가정합니다. 위그너의 "친구"로 불리는 한 사람이 실험실 안에 갇혀 있고, 실험실 내부에서는 양자역학적 상태에 있는 입자(예: 스핀이 중첩된 상태의 전자)에 대한 측정이 수행됩니다. 친구는 측정을 수행하고 그 결과를 알게 됩니다. 외부에서 이 실험실을 관찰하는 위그너는 친구와 실험실 전체를 하나의 양자계로 취급합니다.

여기서 핵심적인 질문은 다음과 같습니다. 친구의 측정 행위는 양자 상태를 "붕괴"시켜 하나의 확정적인 결과로 만드는가? 만약 그렇다면, 위그너는 친구가 측정한 "결과"를 알기 전까지는 실험실 전체를 중첩 상태로 기술해야 하는가? 즉, 위그너의 관점에서 친구는 이미 측정 결과를 알고 있음에도 불구하고, 실험실은 여전히 중첩 상태에 있는 것인가?

위그너의 친구 사고 실험은 양자역학의 표준적인 해석(코펜하겐 해석)에 대한 도전을 제기합니다. 코펜하겐 해석에서는 관측자의 역할이 중요하며, 관측 행위가 양자 상태를 붕괴시킨다고 봅니다. 하지만 위그너의 친구 시나리오는 "관측자"의 정의와 측정의 객관성에 대한 모호성을 드러냅니다.

이 사고 실험은 이후 다양한 해석으로 이어졌으며, 다세계 해석, 양자 베이즈주의(QBism) 등 양자역학의 근본적인 문제에 대한 다양한 관점을 제시하는 데 영향을 미쳤습니다. 위그너의 친구는 단순히 사고 실험을 넘어, 양자역학의 철학적 함의와 양자 세계의 본질에 대한 깊은 성찰을 요구하는 중요한 개념으로 자리 잡았습니다.