근현대 물리학의 이해에 관한 필수요소를 기술記述하였다.
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, 운동의 정량화에 바탕을 두는 꽤나 치밀한 수학으로, 수치적으로 이상적인 공간에 가까운 우주의 천체 간의 운동이나 지구의 대기 내의 운동을 통해, 사실로 입증되었다.
전압의 차로 인해 발현되는 대상의 좌절과 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 좌절시키고 전향시키면, 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게, 유도된다는 것이다.
물체가 시간만을 지난다 해도, 바로 그 공간 상 가까이에서 시간을 지나는 정전압들이 물체를 너도 나도 밀어내어, 물체가 공간 상의 어느 한 쪽으로 밀려나거나, 바로 그 시간 상 앞뒤로 해서 공간을 지나는 동전압이 자신을 밀어올리려 물체를 밀어내어서, 물체가 공간 상의 어느 한 쪽으로 밀려나면, 물체의 운동이 좌절되었다고 한다.
이로써 전기를 띄는 물체에 적절한 좌절력挫折力을 가해, 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게 유발한다.
물체가 여기에 더해 공간까지 지난다면, 바로 그 공간 상 가까이에서 그 공간을 에워싸는 동전압들이 물체를 너도 나도 밀어내어, 물체가 원래 지나려던 공간 상의 지점과 다른 곳으로 지나게 밀려나면, 물체의 운동이 전향되었다고 한다.
이로써 전기를 띄는 물체에 적절한 전향력轉向力을 가해, 이상적인 공간에서 영원히 의도한 대로 움직이게 유인한다.
이러한 로렌츠의 학설은 무수히 많은 전기적 실험을 통해, 전기를 띄는 물체를 이상적인 상황에서 영원히 의도한 대로 움직이게 하는데 매우 유용한 전기적 방법으로서, 그 유도성의 가치가 인정되었다.
좌절의 힘 등으로 물체의 시간축 뿐만 아니라 공간장 또한 밀려나지만 원래의 시간축으로 공간장과 얼만큼 가려고 했던건 유지됨
여기서는, 다음 소단원에서 다루는 굴절屈折은 없고, 절납折納 곧 좌절이나 전향의 힘만 있다고 하겠다.
이때 아인슈타인에 따르면, 예를 들어 시간만 지나던 운동이 좌절되는 물체는, 그 운동의 시간축 뿐만 아니라 공간장 또한 원래의 시간축-공간장부터 밀려난다.
여기서, 시간축이 한쪽의 절대시간축=공간장으로 밀려나 기울여진만큼, 공간장도 같은쪽 절대시간축=공간장으로 밀려나 기울여진다.
따라서, 극한까지 밀려난 시간축과 공간장은, 절대적으로 시간축과 공간장이 일치하는, 절대시간축=공간장까지 밀려나게 된다.
이는 좌절의 힘 등으로 인해서 물체가 어디로 갈지 (시간축) 뿐만 아니라 어디와 갈지 (공간장) 또한 변함을 뜻한다.
다시 말해 물체가 좌절의 힘 등으로 인해 가려는 쪽(시간축)이 바뀌면, 그 쪽에 보다 가깝게 일어나는 것들(공간장)과 같이 간다는 것이다.
또한 아인슈타인에 따르면, 어느 한쪽의 절대시간축=공간장은, 어떤 시간축-공간장 상에서도 그 시간축과 갖는 각도와 그 공간장 갖는 각도 사이에 같은 비율을 가진다.
여기서, 그 절대시간축=공간장을 대각선으로 갖는 어떤 시간축-공간장 상에서 마름모꼴(이는 정사각형이 될 수도 있다)은, 좌절의 힘 등으로 물체가 밀려나서 다른 시간축-공간장을 가져도, 같은 대각선 상에서 동일 면적을 유지하면서 더 뾰족한 마름모꼴이 되거나 더 넓적한 마름모꼴이 된다.
이는 좌절의 힘 등으로 인해서, 물체가 어디로 갈지 뿐만 아니라 어디와 갈지 또한 변해도, 어디로 어디와 얼마나 갈지는 변하지 않음을 뜻한다.
다시 말해 물체가 좌절의 힘 등으로 인해, 가려는 쪽이 바뀌고 그 쪽에 보다 가깝게 일어나는 것들과 같이 가도, 원래 가려는 쪽으로 같이 일어나는 것들과 가려던만큼, 가려고 한다는 것이다.
이러한 아인슈타인의 학설은, 좌절의 힘 등으로 인해 물체의 운동에서, 일정하게 변화하는 것과 일관되게 유지되는 것을 밝힘으로써, 물체의 운동에 대한 보다 현대적인 접근의 단초를 제공하였다.
운동의 자성을 보존하며 이전보다 다르게 기울여진 시간축과 공간장을 통한 굴절의 유도
아인슈타인에 따르면, 중력이란 것으로 인하는 가속 같은 건, 사실 물리적으로는 없다.
물체에 작용하는 중력이란 것이 있어 보여도, 사실 물리적으로는 물체는 그 운동의 자성에 의해, 빨라지지도 않고 느려지지도 않고 일정한 속도로, 일직선을 따라 운동할 뿐이다.
나무에서 떨어져 수직 낙하하는 사과는, 처음처럼 시간만을 지나며 시간 상의 일직선을 따라 일정한 속도로 가지 않고, 처음에만 시간만을 지나고 점차 공간을 지나는 속도가 붙으며, 시-공간 상의 휘어진 궤적을 따라 가속되는 것처럼 보인다.
그러나 이는 처음에 시간만을 지나려고 했을 때, 곧 바로 마주하는 공간장이, 평평했던 이전보다 좀 더 기울어져 있기 때문이다.
이에 따라 물체는, 그 좀 더 기울어진 공간장 상에 맞게, 좀 더 기울어진 시간축을 따르고자 하여, 조금씩 휘어진 경로를 따른다.
다시 말해 끊임 없이, 좀 더 평평했던 이전보다 좀 더 기울어진 공간장을 마주하여, 그에 맞게 시간축이 끊임 없이 조금씩 더 기울어져, 휘어진 궤적을 따른다고 보이는 것이다.
물체는 이처럼, 이전과는 다르게 기울어진 시공간의 장에 놓여 굴절屈折되지만, 사실 무슨 중력이란 것의 힘을 받는 것은 아니다.
왜냐하면, 앞서처럼 수직 낙하하는 물체는 물리적으로 굴절은 되었지만, 그 운동의 자성으로 보자면 한번도 그 자성 상의 시간축을 벗어나지도 않았고, 그 시간축 상에서 더 빨라지거나 느려지지도 않았기 때문이다.
이러한 아인슈타인의 학설은, 물체가 가지는 운동의 자성은 자연스럽게 변함 없이 보존하면서, 시공간의 장을 통하여 굴절屈折을 유도함으로써 그 효용성을 인증받으며, 수 많은 실험을 통해 사실로 확인되었다.
전 공간에 펼쳐진 좌절과 전향의 장과 그 차이의 유도
맥스웰에 따르면, 전 공간을 가득 채우거나 비우는 식으로 좌절과 전향의 장이 전 공간에 펼쳐져 있으며, 전기를 띄는 물체는 이러한 좌절과 전향의 장에 놓임으로써 전기적 힘의 작용을 받는다.
전기를 띄며 시간을 지나는 물체가 없는 한, 공간 상에서 받아넘기는 좌절장挫折場의 양만큼 공간 상의 좌절장의 양을 넘겨보낸다.
전기를 띄며 시간을 지나는 물체는, 원래 공간 상에 받아넘겨서 넘겨보내는 좌절장의 양에 더해, 공간 상의 모든 방향으로 같게 넘겨보내거나 받아넘기는 좌절장의 양을 유발한다.
또한 정확히 공간 상에서 전향장轉向場의 받아돌리는 양만큼 공간 상의 전향장의 앙을 돌려보낸다.
전기를 띄는 물체가 그 공간에서 어떻든지, 원래 공간 상에서 받아돌려서 돌려보내는 전향장의 양에는, 어떠한 일말의 차差도 없다.
전기를 띄며 시간을 지나면서 공간까지 지나는 물체가 없는 한, 공간 상에서 전향장의 감아돌리는 양에 시간 상에서 당겨넘기는 좌절장의 양을 더한만큼, 공간 상의 전향장의 양을 돌려되감으며 시간 상의 좌절장의 양을 넘겨민다.
전기를 띄며 시간을 지나면서 공간까지 지나는 물체는, 원래 공간 상에서 감아돌리며-당겨넘겨서 돌려되감으며-넘겨미는 전향-좌절장의 양에 더해, 속도에 수직한 평면의 모든 방향으로 같게 감아돌리며-당겨넘기거나 돌려되감으며-넘겨미는 전향-좌절장의 양을 유인한다.
또한 정확히 공간 상에서 감아넘기는 좌절장의 양에 시간 상에서 전향장의 돌려미는 양을 더한만큼, 공간 상의 넘겨되감는 좌절량의 양에 더해 시간 상의 전향장의 양을 당겨돌린다.
전기를 띄는 물체가 그 공간에서 어떻든지, 원래 공간 상에서 감아넘기며-돌려밀어서 넘겨되감으며-당겨돌리는 좌절-전향장의 양에는, 어떠한 일말의 차差도 없다.
이러한 맥스웰의 학설은, 넘김으로서 좌절과 돌림으로서 전향의 장이, 자체적으로 서로를 공간 상에서 받아감고-되감아보내며 시간 상에서 밀고-당겨서 그 차이를 유도함으로서, 물체가 없는 공간에서 좌절-전향의 장이 자체적으로 파동으로서 운동한다는 것을 보였으며, 이 파동이 사실 빛을 포함하는 것으로 밝혀져, 향후 전기적 파동을 통해 여러 자연현상을 이해하는데 막대한 영향을 끼쳤다.