1901년 12월5일 독일 물리학자 베르너 하이젠베르크가 뷔르츠부르크에서 태어났다. 1976년 몰(歿). 1932년 노벨 물리학상 수상자인 그는 친(親)나치 경력에도 불구하고 일생을 영예 속에서 살았다.물리학사에서 하이젠베르크라는 이름은 흔히 양자 역학과 관련해 거론된다. 물론 하이젠베르크를 양자 역학의 창시자라고 말하는 것은 경솔한 일일 것이다. 원자·분자·소립자 등 미시 세계에 적용되는 역학으로서의 양자 역학은 양자 가설을 처음 내놓은 독일 물리학자 막스 플랑크를 비롯해, 러더퍼드 모형에 양자 가설을 적용해 원자 이론을 세운 덴마크의 닐스 보어, 물질파(物質波)의 개념을 도입한 프랑스의 루이 빅토르 드 브로이, 파동방정식을 유도한 오스트리아의 에르빈 슈뢰딩거, 행렬 역학과 파동 역학의 통일을 모색한 영국의 폴 디랙, 배타 원리를 바탕으로 원자의 전자 껍질 구조 개념을 확립한 오스트리아의 볼프강 파울리 등 수많은 물리학자들의 개별적 노고 위에 확립되었다. 그러나 양자 역학의 주류 이론 형식인 행렬 역학(매트릭스 역학)을 창시해 미시 세계의 운동 원리를 수학적으로 일반화하고, 불확정성 원리라는 말을 물리학계 바깥의 일상어로까지 만드는 데 이바지했다는 점에서 하이젠베르크는 양자 역학의 대표자로 꼽힌다.
불확정성 원리는 입자의 위치와 운동량이 동시에 확정된 값을 가질 수 없다는 원리다. 그것은 입자가 파동의 성질을 겸하고 있기 때문이다. 입자의 위치를 정하려고 하면 그 운동량이 확정되지 않고, 그 운동량을 정확히 측정하려고 하면 위치가 확정되지 않는다. 이렇게 서로 상대방의 측정값을 제약하는 이른바 '상보적 물리량'은 양자 역학에서 보편적인 것이다. 불확정성 원리는 물리학이 궁극적으로 통계적 예측 이상은 할 수 없다는 것을 보여주었다.
고 종 석 /편집위원 aromachi@hk.co.kr
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