studyingcho.github.io

초급물리학

뉴턴

운동의 자성과 힘의 작용

뉴턴에 따르면, 마찰 등을 빚지 않고 외부의 힘이 없는 이상적인 공간에서는, 물체는 스스로 일정한 빠르기로 끊임 없이 운동한다.

따라서 물체에 한 차례 적절한 힘만 가해진다면, 이상적인 공간에선 물체는 따로 또 힘을 주지 않아도, 일전에 한 차례 주어졌던 그 힘을 통해 의도된 대로 영원히 운동한다.

이러한 뉴턴의 학설은, 꽤나 치밀한 수학을 통해 수치적으로 이상적인 공간에 가까운 우주의 천체 간의 운동이나 지구의 대기 내의 운동을 통해 사실로 입증되었다.

로렌츠

전압의 차로 인해 발현되는 압박과 전향의 작용으로서 전기적 힘

로렌츠에 따르면, 이상적인 공간에서 전기를 띄는 물체를 영원히 의도한 대로 움직이게 하기 위해, 적절한 힘을 가하는 전기적 방법은 다음과 같다.

요점은 압박해주고 전향시키면 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게 유도된다는 것으로, 압박은 시간을 지나는 전압 성분의 공간에 따른 차에, 공간을 지나는 전압 성분의 시간에 따른 차를 더한 것이며, 전향은 공간을 지나는 전압 성분의 공간에 따라 틀어나는 차라는 것이다.

물체가 시간만을 지난다 해도, 시간을 지나는 전압 성분의 공간에 따른 차에, 공간을 지나는 전압 성분의 시간에 따른 차를 더해 압박력을 가하는 식으로, 전기를 띄는 물체에 적절한 압박력壓迫力을 가해 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게 유발한다.

물체가 여기에 더해 공간까지 지난다면, 공간을 지나는 전압 성분의 공간에 따라 틀어나는 차로 전향력을 가하는 식으로, 전기를 띄는 물체에 적절한 전향력轉向力을 가해 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게 유인한다.

이러한 로렌츠 식 학설은 무수히 많은 전기적 실험을 통해, 전기를 띄는 물체를 이상적인 상황에서 영원히 의도한 대로 움직이게 하는데 매우 유용한 전기적 방법으로서, 그 유도성의 가치가 인정되었다.

맥스웰

맥스웰에 따르면, 시간 및 공간을 지나는 전압은 전 공간에 걸쳐 있으며, 이를 운동하는 전압의 장이라 한다. 이러한 운동하는 전압의 장은 그 어떠한 물체가 공간에 없어도 자체적으로 운동하는데, 이러한 운동하는 전압의 장의 자체적인 운동이, 곧 운동하는 전압의 파동이며, 흔히 장의 자체적인 운동을 파동이라 한다. 운동하는 전압에 있어서 파동은 빛이 된다.

물체에 있어 압박으로 작용했던 것은 전압에 있어 중압으로 발현되며, 물체에 있어 전향으로 작용했던 것은 전압에 있어 위압으로 발현된다.

맥스웰의 첫째로 주요한 방정식에 따르면, 양의 전기를 띄는 물체는 시간을 지남에 따라, 중압을 공간 상의 모든 방향으로 똑같이 발산하여 압박해주며, 음의 전기를 띄는 물체는 시간을 지남에 따라, 중압을 공간 상의 모든 방향으로 똑같이 수렴하여 압박해준다.

맥스웰의 둘째로 주요한 방정식에 따르면, 양의 전기를 띄는 물체는 공간을 지남에 따라, 위압을 공간 상의 어느 방향을 에두르는 원으로 똑같이 오른잡이로 공전시키고, 이에 반해 중압을 시간 상의 지남에 따라 음으로 변압시켜서, 둘을 더해 자신의 공간 상의 방향을 따라 우로 회전하여 전향시키며, 음의 전기를 띄는 물체는 공간을 지남에 따라, 위압을 공간 상의 그 방향을 에두르는 원으로 똑같이 왼잡이로 공전시키고, 이에 반해 중압을 시간 상의 지남에 따라 양으로 변압시켜서, 둘을 더해 자신의 공간 상의 방향을 따라 좌로 회전하여 전향시킨다.

맥스웰의 첫째로 부차한 방정식에 따르면, 위압은 발산되지도 수렴되지도 않으며, 따라서 위압으로는 결코 어떤 의미로든 압박해줄 수 없다.

맥스웰의 둘째로 부차한 방정식에 따르면, 중압을 공간 상의 어느 방향을 에두르는 원으로 똑같이 오른잡이로 공전시키고, 이에 대해 위압을 시간 상의 지남에 따라 양으로 변압시켜서 둘을 더하거나, 중압을 공간 상의 어느 방향을 에두르는 원으로 똑같이 왼잡이로 공전시키고, 이에 대해 위압을 시간 상의 지남에 따라 음으로 변압시켜서 둘을 더해도, 이렇게는 좌로든 우로든 회전되지 않으며, 따라서 이렇게는 어떤 의미로든 전향시킬 수 없다.