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나는 참 세상을 쉽게 산다

.


대학원
다니면서 참 많이 깨지고 마음에 상처를 많이 받았다

.

어찌나 힘든지

,

졸업하고서
물리 그만두고 다른거 할까 하는 생각도 많이 했다

.
(

정말 많이 했다

)

다른거
하더라도 못할 이유는 없어보이고

,

도전해본다고 해서 나쁠 것도 없다

.

내가 하고 싶어서 하는 마당에 후회할 이유는
없었다

.

그런데
물리학이라는 것이 이제 더이상 포기가 안된다

.

지금

,

겨우 석사
졸업 논문을 쓰는데

,

옆방
선배는 이틀 밤새서 만든 졸업논문을 나는 한달째
붙잡고 있다

.

뭐

,

그런데 품질은 옆방 선배가 이틀만에 만든 논문이랑
그다지 달라보이지는 않는다

.

내가 왜 이렇게 어려운 길을 걷고 있는지

,

왜 밤새고 있는지 설명해 주는 사람은 아무도
없다

.

그냥

,

나 자신이 나에게 그렇게 하라고 시켰을 뿐이다

.


내게는 열정이 있다

.

나로하여금 겨우 석사 논문 쓰는데도 몇달 동안
밤새워서 만들게 하는 열정이 있다

.

그런데 이 열정은 차갑게 식은 열정이다

.

열정이 없는 것은 아니다

.

열정이 없는 것은 식은 열정과는 또 다른 얘기가
될 것이다

.

나의 열정은
차갑게 식어서 물리학을 포기하도록 만들 것 같다

.


유학간
선배들이 열심히 하고

,

좋은
성과를 내고 있는 것은 부러운 일이면서 동시에 나도
그만큼은 할 수 있다는 기대 또는 희망을 얻는다

.

하지만 유학을 갔다가 결국 포기하고 중간에
되돌아 오는 사람들을 보면

,

나 역시 유학을 가서 좌절하고 돌아올 수도 있다는
우울함에 빠지게 된다

.

유학을 가지 말고

,

우리나라에서 취직해서 적당히 돈 벌면서 살면

”

남들이 말하는
성공

”

의 경지에
도달할 자신은 있다

.

물리학
분야에서는 그만큼 성공할 자신이 없다

.

그런데 이렇게 자신이 없어진 나의 태도가

,

분명히 지금 다니는 대학원에 들어오기 전에는
그다지 부정

적이지는 않았다


.


분명 이렇게 우울하지 않았었다고
기억한다


.


그렇다면
그때의 자신감은 어디로 갔는가


?


그때의 열정은 다 어디로 숨었는가


?


당연히 아직 내 안에 있을 것이다


.


다만 대학원을 다니면서 저절로
숨어버렸을 뿐이다


.


분명히 학부때까지는 상당히 우수한
학생이었고


,


지금도
그때의 실력이 없어지지는 않았다


.


공부를 안해서 많이 잊어버리긴
했어도 다시 공부하고 책 읽으면 복구할 수 있는
실력이다


.

대학원 다니면서
노력을 안했다


.


사실
많이 놀았다


.


물리
공부보다는 다른 걸 더 많이 한 것 같다


.


연구하면서 쌓이는 스트레스를
해결하기 위해서 참 많이 놀았던 것 같다


.


놀았다는 사실에 대해 후회하는
건 아니지만


,


내가
놀았기 때문에 남들이 석사때 쌓을 수 있는 실력보다
덜 쌓은 것은 사실이다


.


유학가서 어차피 처음부터 새로
배울 거라는 점을 핑계삼아 공부를 덜 했다


.


연습문제도 덜 풀어보고


,


책도 대충 읽었다


.


공부에는 시간이 없다는 핑계를
대고


,


놀기는
많이 놀았다


.


그래서
나의 열정은 현재

식은 열정이다


.

미래의 내 모습을
상상할 때

,

나는 유명한
물리학자가 되어 여기저기서 강연도 하고

,

수십편의 논문을 학술지에 투고하고

,

뭔가 사색에 잠겨서 우주의 구조에 대해 생각하는
모습을 보았다

.

그렇게
되지 않는 나의 미래의 모습을 상상할 때

,

나는 상상하는 것만으로 갑자기 우울해진다

.

물리학을 연구하지 않는 나의 모습을 상상하는
것은 나 스스로를 가장 비참하게 만드는 것 같다

.

참 신기하다

.

물리학을
잘 할 거라는 자신감은 점점 없어지지만

,

물리학을 더 많이 공부해 보고 싶다는 욕구만은
참 많이 생긴다

.

어딘가의
노래 가사에 있듯

, “

헛된
꿈은 독”이 될 수도 있다

.

조금씩 물리에 미쳐간다

.

물리에 중독은 되지 않도록 주의하고 있다

.

나의 계획은

10

년을
걸고 하나씩 이루어 나가는 계획이다

.

이제 겨우

2

년이
지났을 뿐이다

. 8

년간
더 정진해보고

,

물리가
안되면 그때가서 생각해 보자

.

계속 해야 할지

,

그만
둘지

.

먹고사는 문제가
해결된다면

,

아마 평생
물리만 공부하면서 살고 싶다

.

사람은 누구나 먹고사는 걱정을 하기에 꿈을
이루지 못하는 것 같다

.

물리학이라는 것이 그냥 공부할 때는 재미있지만

,

이것을 “직업”으로 삼아서 자신의 생계를 꾸려
나가려고 하면 갑자기 가슴이 탁 막히고 눈앞이 캄캄해지는
것 같다

.

지금의 나는
그런 공포를 느끼고 있다

.

그리고 그 공포를 자만심에 아주 가까운 과도하게
근거없는 자신감으로 버티는 중이다

.

논문을 쓰다가 우울하여
잡글을 적어본다

.

전자의 이중슬릿간섭실험에서 전자가 어느 쪽 슬릿을 통과하는지 알기 위해 감식기를 설치하면, 더이상 간섭무늬가 나타나지 않는다.

이때, 슬릿의 틈은 폭에비해 매우 작다. 이 현상을 ΔxΔp>h와 λ=h/p를 이용하여 설명하라.

슬릿의 틈이 폭에 비해서 아주 작으면, 틈 방향으로는 위치의 불확정성이 작아지게 된다. 따라서 전자가 가지는 운동량의 불확정성이 커진다. 이 경우, 전자가 가지는 운동량의 불확정성이 파장에 영향을 줘서 파장의 불확정성으로 나타나고, 따라서 간섭무늬가 사라지게 된다.

문제는, “여기서 파장의 불확정성이 어째서 간섭무늬가 사라지는 것과 상관이 있게 되는가?” 이다. 정성적으로는, 여러 종류의 파장이 뒤섞여서 간섭성이 사라지는 것으로 이해할 수 있다. 그래도 잘 이해가 안가면 정량적으로(수식을 이용해서) 이해해 보자.

영의 이중 슬릿 실험과 어차피 공식은 같다. 간섭무늬가 생기는 형태는

$I(\sin(\theta))=I_0 \cos^2 (\frac{2\pi D\sin(\theta)}{2\lambda})=I_0 \cos^2 (\frac{ pD\sin(\theta)}{2\hbar})=I_0 \cos^2 (Ap)=\frac{I_0}{2} (1+\cos (2Ap))$

처럼 생긴다. 저기서, 파장에 대한 불확실성을 운동량에 관한 공식으로 바꿨다. 어차피 파장과 운동량은 정확히 반비례하니까 살짝 대입해 주면 된다. 운동량이랑 상관없는 것들은 $A$로 몰아넣었다. 이제, 저기에 $\Delta p$만큼의 $p$에 대한 불확실성이 있다고 하자.

그럼?

아니, 그럼? 그래서 뭐가?

아무튼 그대로 수식을 전개해놓고 보면

$\frac{I_0}{2} (1+\cos (2A(p+\Delta p)))=\frac{I_0}{2} (1+\cos (2Ap)\cos (2A(\Delta p))-\sin (2Ap)\sin (2A(\Delta p)))$

이 된다.

이 실험은 전자 1개만 갖고 하는 실험이 아니라는 점이다. 물론, 전자 1개만 갖고서도 전자의 파동성을 “증명”할 수는 있다. 하지만 그 결과를 “확인”하기 위해서는 1개씩 따로따로 집어던진 전자를 갖고 하는 실험을 “여러번” 반복해서 해야 한다. 쉽게 얘기하자면, 전자 1개만 갖고도 간섭 현상이 일어나긴 하지만, “간섭 무늬”를 확인하기 위해서는 전자 1개만 갖고는 알 수가 없다. 따라서, 간섭무늬를 보기 위해서는 여러번 실험을 해야 하고 이 실험을 할 때마다 $\Delta p$가 같으리라는 법이 없게 된다. 그러므로 아주 많은 실험을 한 후에는 $\Delta p$가 아주 다양하게 변화된 상황들이 모두 겹쳐진 후에 결과를 보게 된다.

좀 더 정확히 얘기해 보자. 저기에 들어있는 변수중에 $A$에는 $\sin\theta$가 들어가 있다. 즉, 운동량이 변하면 간섭무늬의 위치가 변하는 것이다. 그런데 운동량의 불확정성이 작으면 간섭무늬의 위치에 대한 불확정성도

같이 작아지게 된다. 당연히, 운동량의 불확정성이 크면 간섭무늬의 위치에 대한 불확정성도 커지게 된다. 이런식으로 나타나는 불확정성은 실험을 여러번 반복하게 되면 “평균”으로 되어서 간섭무늬를 없애게 된다. 아주 간단히 알아볼 수 있다. 그래프를 그리기가 곤란하여 말로 설명하는데, 말하자면 간섭무늬 그래프를 $\Delta p$의 범위 만큼, 즉 불확정성의 범위만큼 평행이동하면 된다. 실험을 여러번 하게 되면 실험 마다 평행이동된 간섭무늬 그래프들이 겹쳐져서 나타나게 되고, 이렇게 생긴 중첩된 간섭무늬는 결국 간섭무늬가 없어지게 된다.

첫 페이지에 바로 뜬다.

링크

그렇다. 이것은 내가 찾던 바로 그 툴킷이다. 사실 파인만 다이어그램에 들어가는건 fermion, weak boson, photon, gluon이 전부인지라 바탕이 되는 그림만 있으면 된다. 해서, 무려 CERN에서 그런 툴킷을 파워포인트용으로 내놓았다. 물론 ppt포맷은 Openoffice.org 에서도 읽을 수 있으므로 리눅스 유저든 맥 유저든 갖다 쓰는데는 아무 지장이 없다.

Feynman Diagram Tool Kit5.ppt

아무튼. 난 필요한걸 찾아냈고, 이제 그리면 된다.

참고로, TeX을 이용해서 파인만 다이어그램을 그리는 방법은 Metafont를 이용해서 그리는 FeynMF라는 툴이 있다고 하는데 아직 어떻게 쓰는지는 모르겠다. 일반적인 드로잉 도구로 자바 프로그램으로 나온 JaxoDraw라는 프로그램도 있는데 이건 쓰기가 불편하다.

위의 툴킷을 이용하면 PPT파일을 편집해야 하는데, 결과적으로는 ppt에서 ps출력을 지원하지 않기에 일단 ppt로 편집하고 오픈오피스로 불러와서 ps로 내보내야 한다. 번거롭긴 하지만, 한두장 그리는데는 최고다.