파동 함수 붕괴

파동 함수 붕괴 (Wave function collapse)는 양자역학에서 특정 물리량을 측정할 때, 중첩 상태로 존재하던 양자계의 파동 함수가 단 하나의 고유 상태로 즉각적으로 바뀌는 현상을 설명하는 개념이다. 이는 측정 이전까지는 여러 가능한 상태들이 확률적으로 공존하던 것이, 측정을 통해 하나의 특정 상태로 '선택'되는 것으로 해석된다.

파동 함수는 양자계의 상태를 수학적으로 기술하는 함수이며, 슈뢰딩거 방정식을 통해 시간적으로 진화한다. 그러나 측정 과정은 슈뢰딩거 방정식으로 설명되는 유니터리 진화에서 벗어나 파동 함수의 갑작스러운 변화를 초래한다. 붕괴 이후의 상태는 측정된 물리량에 해당하는 고유 상태가 되며, 측정 결과는 해당 고유 상태의 고유값으로 나타난다.

파동 함수 붕괴는 양자역학의 해석에 있어서 핵심적인 문제 중 하나이며, 코펜하겐 해석, 다세계 해석 등 다양한 해석들이 존재한다. 코펜하겐 해석에서는 측정이 파동 함수 붕괴를 일으키는 외부적인 작용으로 간주하며, 다세계 해석에서는 붕괴 대신 우주가 여러 갈래로 갈라지는 것으로 설명한다.

파동 함수 붕괴의 정확한 메커니즘과 본질에 대해서는 아직까지 완전한 이해가 이루어지지 않았으며, 활발한 연구가 진행 중이다. 이는 양자역학과 고전역학 사이의 관계, 측정의 역할, 그리고 현실의 본질에 대한 근본적인 질문과 연결되어 있다.