우리는 광전효과 실험으로 빛의 입자성을 알 수 있었습니다. 그렇다면 드브로이의 물질파에서도 알 수 있듯이 전자도 파동의 성질을 띠어야 하는데 전자가 파동이라는 것을 증명할 실험은 뭐가 없을까? 하는 생각이 들 수 있습니다. 이 전자의 파동성을 설명하기 위한 실험이 이중슬릿 실험입니다.

우리는 슬릿을 편하게 창문으로 상상을 해 봅니다. 오른쪽 왼쪽에 각각 하나씩 창문이 있습니다. 그리고 양쪽 창문 뒤로는 벽이 있습니다. 그래서 제가 쏘는 전자가 창문을 통해 벽에 맞을 것입니다. 그때 제가 쏜 전자는 오른쪽이든 왼쪽이든 창문을 통과할 것입니다. 만일 전자가 오른쪽 창문을 통과 했다면 왼쪽 창문으로는 통과하지 않았겠죠?! 그리고 왼쪽 창문을 통과해서 벽에 맞았다면 분명히 오른쪽 창문은 통과하지 않았을 것입니다. 여기까지 이해가 되 실 것입니다.

이번에는 왼쪽 창문을 닫고 오른쪽 창문으로만 전자를 쏘겠습니다. 제가 전자를 10개 쏘았다면, 10개의 전자들은 오른쪽 창문을 통해 벽에 맞았을 것입니다. 다음으로는 오른쪽 창문을 닫고 왼쪽 창문으로만 전자 10개를 쏘겠습니다. 그러면 전자 10개는 분명 왼쪽 창문을 통해 벽에 맞았을 것입니다.

마지막으로 두 개의 창문을 모두 열고 마구 쏘았습니다. 오른쪽 왼쪽을 가리지 않고 쏘았습니다. 그러면 오른쪽 창문으로 간 총알과 왼쪽 창문으로 간 총알이 나뉘겠지요. 우리의 상식으로는 그럴 것입니다. 예를 들어 오른쪽 6개, 왼쪽 4개 이런 식으로 말입니다.

하지만 실제로는 10개의 총알이 오른쪽 창문과 왼쪽 창문을 모두 통과했습니다. 실험에서 전자를 가지고 실험을 하면 전자가 두 개의 창문을 동시에 모두 통과하면서 간섭무늬를 만듭니다. 희한하지요.

만일 전자가 어느 창문을 통과하는지 관찰하려고 하면 간섭무늬는 나타나지 않습니다. 이것은 또 다른 전자의 신비로움으로서 관찰이라는 행위가 결과에 영향을 미친다는 사실입니다.  관찰을 한다는 것이 과연 무엇인지....

여러분이 바라보는 사람들이나 사물들은 원래 그 자리에 있는 것일까요? 아니면 여러분 스스로가 그곳에 있기를 바라는 걸까요?