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1 量子, quanta(단수형 quantum)
길이, 에너지, 운동량, 퍼텐셜 등의 어떤 물리량이 부드럽게 연속값을 취하지 않고 특정 최소단위의 정수배로 표현이 가능할 때, 그 최소 단위의 양을 가리키는 용어. 그러나 사실상 모든 물리량을 쪼개고 쪼개면 양자가 된다. 특히 에너지를 표기할 때 많이 사용하며, 기초 양자 역학은 거의 에너지 준위나 그 고유함수와 고유값을 다루고 있다.
복사 에너지에서 처음 발견하여 ‘에너지 양자’라고 불렀으며, 그것이 빛으로서 공간을 진행할 경우, 그러니까 전자기력 장(場) 내의 양자일 경우‘광(양)자(photon)’라고 한다. 광양자보다는 광자(우리말 용어로는 '빛알')라는 표현이 보편적이며, 일부 게임 등에서 잘 착각하는 단어의 하나이다. 포톤 캐논이라든지. 아인슈타인은 상대성 이론이나 브라운 운동이 아니라 바로 이 광양자설로 노벨상을 받았다.
주로 물리학 전공서(특히 양자역학 등에는 더욱!)에서 '양자화되었다(quantized)'[1] 등의 변형 품사가 자주 출몰한다.
물리량에 '더 이상 쪼갤 수 없는 최소 단위' 혹은 '더 이상 해상도를 높일 수 없는 최소 단위(불확정성 원리)'가 존재한다는 아이디어는 현대 과학이 양자 개념을 받아들일 수 있도록 하는 기반이 되었다. 양자 역학의 기반 없이는 레이저는 커녕 트랜지스터조차 만들지 못한다.
물리학과는 별개로 디지털신호를 처리할 때에도 쓰이는 용어인데, 디지털 오디오에서 WAV파일등의 품질을 말하는 44.1KHz/16비트 중 비트부분이 바로 음파를 양자화(quantize)시킨[2] 디지털 데이터의 해상도를 의미한다. 또다른 예시로는 JPEG 포맷에서 양자화 부분으로 값의 변화량을 주파수로 나타내서 높은 주파수대역을 적절하게 나누어 0에 가까운 값만 남긴다. 이런 양자화는 아날로그에 가까웠던 데이터를 큰 단위의 정수배로 딱딱 끊어지게 만든다는 점[3]에서 따온 이름으로 현대물리학에서의 "거시적으로 보니 연속인 줄 알았던 게 미시적으로 보니 아니더라"라는 것과 관계없다.
공상과학 작품에서는 무언가 복잡하거나 거대한 에너지를 다루는 장치가 등장하면 양자(Quantum)가 형용사로 붙는다. 양자 에너지, 양자 방어막, 양자 레이저, 양자 어뢰 등등등... 물론 Hard Sci-Fi가 아니라 오락용으로 만든 작품일 경우 해당 장치는 양자역학의 가장 기본적인 개념과도 관계가 없는 경우가 많다. (비슷한 예로 전기와 자기를 다루는 장치에는 각각 테슬라와 가우스가 붙는다.)
닥터 맨하탄은 이것을 자유자재로 다룰 수 있다.
닥터후의 우는 천사는 양자적 방어체계를 가졌다.
마블 코믹스의 제이미 브래독이라는 뮤턴트도 양자 현실 조작(Quantum Reality Manipulation) 이라는 방식으로 현실을 왜곡하는데 사용한다.
2 陽子, proton
양성자 항목 참조.
참고로 陽子를 번역기로 돌리면 요코라고 나온다. 陽子가 일본에서 대중적으로 쓰이는 여자 이름인 요코의 표기법들 중 하나이기 때문.
3 養子
- 양자(가족) 참조