노벨 물리학상과 수능 국어

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출제자들은 학문적으로 중요하고 또 어느 정도 합의가 된 주제를 출제합니다. 이런 이유로 노벨상을 탄 연구가 시험에 종종 나옵니다. 그래서 제가 2년 전에 OOO이 출제된다에 100만원 겁니다! [노벨상과 수능] 같은 내기도 할 수 있었던 거고요.

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올해 6평 이중차분법도 2021년 노벨 경제학상 연구가 거의 그대로 나온 겁니다. 이에 대해서는 경제학 지문 예상 (feat. 슈카월드)에서 자세히 쓴 적 있으니 살펴보세요.

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오늘 발표된 2022년 노벨 물리학상 주제는 벨 부등식과 관련이 있는데, 마침 PSAT 언어논리에 고난도 지문으로 나온 적 있습니다. 이 내용이 『두뇌보완계획100』 99절의 주제라서 제가 해당 기출문제를 강의한 적이 있는데, 언제일지 정확히는 모르겠지만 분명 수능에 나올 겁니다. 그러니 시간을 내서 아래 지문을 꼭 풀어보고 해설강의를 통해 잘 이해해두길 바랍니다.

[2013년 외교관후보자 PSAT 언어논리 13번]

13. 다음 밑줄 친 물음에 대한 답변으로 적절하지 않은 것은?   

  두 개의 전자는 하나의 물리계를 이루어 단일상태에 놓일 수 있다. 이들 전자 쌍을 중앙 발사기에서 양쪽으로 발사하면, 하나는 왼쪽 분석기로, 다른 하나는 오른쪽 분석기로 이동한다. 분석기는 전자의 스핀 상태를 측정하게 되는데 각 분석기는 ‘위’ 또는 ‘아래’를 곧장 출력하게 된다.

  두 분석기의 측정결과들은 언제나 다음과 같은 규칙을 따랐다. 한쪽 분석기에 ‘위’가 출력되면 다른 분석기는 ‘아래’가 출력되었고, 그 역도 성립했다. 놀랍게도 두 분석기가 멀리 떨어져 있다 하더라도 이 상관관계는 유지되었다. 한편 두 분석기의 출력은 동시에 벌어지며 두 사건 사이에 시간 간격은 전혀 존재하지 않았다. 따라서 이러한 상관관계를 산출하기 위해 만일 두 전자 사이에 정보전달이 있었다면 이 정보전달은 시간이 걸리지 않았다.

  한편 전자 쌍의 스핀 측정결과가 갖는 이러한 상관관계는 다음 셋 중에 하나로 설명해야 한다. 첫째, 이 상관관계는 두 전자 사이의 상호작용에 기인한다. 이를 ‘상호작용 논제’라 한다. 둘째, 이 상관관계는 이제껏 알려지지 않은 공통요인의 결과이다. 이를 ‘공통요인 논제’라 한다. 셋째, 이 상관관계는 측정의 마지막 단계에서 창출된 것이다. 이 논제를 ‘측정과정 논제’라 한다.

  여기서 우리가 고려해야 할 두 가지 원리가 있다. 하나는 국소성 원리이다. 이 원리에 따르면, 만일 두 입자 사이에 상호작용이 있다면 두 입자 사이에 정보전달이 있다. 다른 하나는 상대성 원리이다. 이 원리에 따르면, 한 입자에서 떨어진 다른 입자로 정보가 전달될 때는 반드시 시간이 걸린다. 한편 1964년 존 벨은 상대성 원리와 국소성 원리를 가정한 상태에서 공통요인 논제까지 가정할 경우, “－0.5≥0”처럼 결코 받아들일 수 없는 부등식이 도출된다는 것을 증명했다. 존 벨의 증명이 타당하고 또한 측정결과에서 나타난 저 상관관계가 사실이라면, 이제 우리는 어떤 결론을 내릴 수 있을까? 

① 상대성 원리와 국소성 원리를 받아들인다면, 측정과정 논제를 받아들여야 한다. 

② 상대성 원리와 국소성 원리를 받아들인다면, 상호작용 논제를 받아들여야 한다. 

③ 상대성 원리와 국소성 원리를 받아들인다면, 공통요인 논제를 거부해야 한다. 

④ 상대성 원리와 공통요인 논제를 받아들인다면, 국소성 원리를 거부해야 한다. 

⑤ 국소성 원리와 공통요인 논제를 받아들인다면, 상대성 원리를 거부해야 한다.

[두뇌보완계획100 독서클럽] 099 벨 정리