양자역학 직관 실험실 1단계
막는 장치를 하나 더 넣었더니 더 많이 통과합니다
수직 편광판을 지난 광자만 발사합니다. 마지막 편광판은 수평이라 한 발도 통과하지 못합니다. 그 사이에 45도 편광판을 끼워 넣고 쏴 보세요.
각도를 바꾸면 새 실험으로 다시 시작합니다.
발사하기 전에 정하세요.
광자마다 편광 값이 이미 정해져 있고, 편광판은 그 값을 보고 통과시키거나 막기만 한다고 보는 모델입니다. 이 모델이 맞다면 편광판을 더 넣을 때 통과하는 광자는 줄어들 뿐 늘어날 수 없습니다. 회색 점선이 그래서 넘을 수 없는 선입니다. 중간 편광판을 빼고 쏘면 관측값이 그 선에 붙고, 넣고 쏘면 선을 넘어갑니다.
편광판은 거르기만 하는 체가 아닙니다. 통과한 광자는 그 편광판의 축 방향으로 상태가 바뀝니다. 실험대에서 광자의 짧은 막대가 편광판을 지날 때마다 방향을 갈아타는 것이 그 장면입니다.
고전 파동 이론은 여기서 틀리지 않습니다. 말뤼스 법칙 cos²θ는 고전 전자기학에서 그대로 나오고, 3장 구성의 25%도 정확히 맞힙니다. 고전 파동 이론이 말하지 못하는 것은 광자 한 발이 통과할지 막힐지가 매번 무작위라는 사실 하나입니다. 국소 숨은변수를 통째로 걷어내려면 벨 부등식이 필요하고 그건 5단계에서 다룹니다.
근거 문서는 references/physics-notes.md 1단계 절이다.