양자 얽힘 상태에 있는 두 입자 A와 B가 있다고 가정하자. 입자 A의 스핀을 측정했을 때 '위'가 나왔다면, 입자 B의 스핀은 측정하기 전까지 어떤 상태로 존재한다고 설명할 수 있는가?

• 얽힘 상태

블랙홀의 사건의 지평선 너머로 들어간 물체는 다시는 돌아올 수 없다고 알려져 있다. 이는 블랙홀의 어떤 특성 때문인가?

• 매우 강한 자기장
• 극도로 높은 온도
• 탈출 속도가 빛의 속도보다 빠르기 때문
• 시간이 극도로 느려지기 때문

우주의 모든 물질과 에너지가 한 점에 모여 있다가 폭발적으로 팽창하며 시작되었다는 빅뱅 이론은 현재 우주의 팽창을 설명하는 가장 유력한 이론이다.

상대성 이론에 따르면, 질량이 큰 물체 주변에서는 시공간이 휘어지며, 이 휘어짐이 중력으로 작용한다. 이러한 현상을 설명하는 용어는 무엇인가?

• 시공간 왜곡

양자역학에서 입자가 동시에 여러 위치에 존재할 수 있다는 개념을 무엇이라고 하는가?

• 양자 얽힘
• 양자 터널링
• 중첩
• 불확정성 원리

만약 빛의 속도가 현재보다 훨씬 느리다면, 상대성 이론이 예측하는 시간 지연 효과는 더욱 두드러지게 관측될 것이다.

우주에서 가장 높은 에너지 밀도를 가지는 것으로 알려진 것은 무엇인가? (힌트: 암흑 에너지와 관련이 깊다)

• 암흑 에너지

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 달리 0과 1의 상태를 동시에 표현할 수 있는 '큐비트(qubit)'를 사용한다. 이 큐비트의 특징으로 인해 특정 문제에서 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 계산이 가능하다.

• 큐비트는 더 많은 정보를 저장할 수 있다.
• 큐비트는 양자 중첩과 얽힘을 활용하여 병렬 계산을 수행한다.
• 큐비트는 오류 발생률이 매우 낮아 안정적이다.
• 큐비트는 빛의 속도로 정보를 전달한다.

웜홀은 시공간의 두 지점을 연결하는 가상의 통로로, 이론적으로는 빛보다 빠른 여행을 가능하게 할 수 있다.

자기 질량이 음수인 가상의 입자를 가정할 때, 이 입자는 시간의 흐름에 반대 방향으로 움직일 것으로 예측된다. 이러한 가상의 입자를 무엇이라고 부르는가?

• 타키온

양자역학의 불확정성 원리에 따르면, 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 측정하는 것은 불가능하다. 이는 측정 행위 자체가 입자의 상태에 영향을 미치기 때문이다.

• 측정 장비의 정밀도 한계 때문이다.
• 입자 자체가 불안정하기 때문이다.
• 측정 과정에서 발생하는 에너지 교환 때문이다.
• 관찰자의 의도가 측정값에 영향을 미치기 때문이다.

만약 우주가 닫힌 우주라면, 결국에는 팽창을 멈추고 다시 수축하여 '빅 크런치'를 맞이할 것이라는 이론이 있다.

특수 상대성 이론에서, 관찰자가 빛의 속도에 가깝게 움직일 때, 관찰자의 시간은 정지해 있는 관찰자에 비해 어떻게 되는가?

• 느려진다

양자역학에서 '양자 얽힘' 상태에 있는 두 입자는 아무리 멀리 떨어져 있어도 한 입자의 상태가 결정되면 다른 입자의 상태도 즉시 결정된다. 이는 아인슈타인이 '유령 같은 원격 작용'이라고 불렀던 현상이다.

• 정보 전달 속도가 빛의 속도를 초과할 수 있다.
• 두 입자는 서로에게 물리적인 힘을 작용한다.
• 이 현상은 양자 컴퓨터의 작동 원리에 필수적이다.
• 얽힘 상태는 영구적으로 유지된다.

시간 여행이 이론적으로 가능하다면, 과거로 돌아가 자신의 존재를 없애는 것과 같은 논리적 모순(예: 할아버지 역설)은 양자역학의 다세계 해석으로 일부 설명될 수 있다.