[001] 현대물리의 시작

[001-01]

현대물리(Modern Physics)라는 단어를 적용하는 정확한 시기가 정해져 있지는 않지만, 20세기 초에 정립된 상대성이론, 양자역학 및 이들을 바탕으로 발전해 온 물리학을 통칭 “현대 물리학”이라고 표현한다.

 

 

[001-02]

19세기 말 (1800 년대 후반)의 과학자들은 그 이전부터 정립되어 온 아래 이론들을 바탕으로 자연에 대한 대부분의 것들을 알게 됐다고 믿었다.

- 뉴턴의 세 가지 운동법칙
- 역학 (Mechanics)

- 만유인력 이론

- 열역학

- 맥스웰 방정식 (전기와 자기의 통합)

- 광학이론

 

 

[001-03]

20세기가 시작되는 1900년 (물론 이전부터 연구되어 오던 중이지만,) 막스 플랑크가 양자이론에 대한 기본 아이디어를 제시하고(양자가설), 1905년 아인슈타인의 특수상대론이 등장하면서, 물리학의 새 시대가 열리게 된다.

말도 참 많은 아인슈타인은 이 시기를 이렇게 표현했다고 한다.

"It was a marvelous time to be alive."

"대단히 놀라운 시간 이었다." 정도로 생각하면 좋겠다.

두 이론 모두 자연에 대한 우리의 이해를 깊이 있게 만들어주었고, 특히 원자물리, 핵물리와 같은 작은 세계에 대한 연구가 발전하는데 엄청난 역할을 하게 된다.

 

[001-03-01] 양자가설

빛의 에너지는 연속적인 값이 아니라 어떤 단위값의 정수배인 특정한 값 만을 가지며, 이는 빛의 진동수에 비례한다.

 

h 는 플랑크 상수, v 는 빛의 진동수(주파수), n=1,2,3.... 을 갖는 정수 인데,

플랑크 상수와 빛의 진동수를 곱한 만큼의 에너지를 갖는 "무언가"가 여러개 모여있는 집합 으로 빛의 에너지를 이론적으로 설명 하고 있다.

위의 무언가 를 "Energy elements" (에너지 단위체)로 이해 할 수 있다.

 

[001-03-02] 특수상대론

관성계의 가속운동하지 않는 관찰자 라는 특수한 상황에 적용된다는 의미.

 

 

[001-04]

이제 시작이니까, 쉽게,

"1900년 부터 현대물리가 시작됐구나" 라고 생각하면 좋겠다.

 

 

[참고문헌]

주 교재 : Physics for Scientists and Engineers, 9th Edition, Serway/Jewett

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741300&cid=60217&categoryId=60217

https://en.wikipedia.org/wiki/Planck_postulate