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고전역학

ㅇㅇ님의 그리피스 전자기학 책의 11.2.1장 내용 답변

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작성자 정준호 작성일20-07-08 13:55 조회10,244회 댓글16건

본문

전 책 내용을 그대로 말씀드리는건데 뭘 다시 확인해요.
자꾸 다른 얘기 하는걸 보니 그리피스 전자기학 11.2.1 내용과 수식이 이해가 안 가거나, 아니면 님 주장과 모순임을 깨달으셨나요?

다시 말하지만 전하가 가속운동을 하면 Radiation이 일어난다는 내용이지, 전하가 진동운동을 해야만 Radiation이 일어난다는 내용이 아닙니다.
진동이든 운동방향이든 옆방향이든 상관없이 그냥 가속을 받으면 된다고 뻔히 써있는데 누구맘대로 병진운동은 안 된다는 거죠?
최소한 님 주장이 책 내용과 모순이라는 사실이라도 인정하시던가요. 

 

답변:

 

 

ㅇㅇ님께서는 먼저 전자기학에서 직류와 교류에서 어떻게 전기장과 자기장을 방출하는 것을 이해하시고 그리피스 책의 11.2.1을 논하여야 하는데 앞에 것은 빠트리고 11.2.1로 제 이론이 틀렸다고 하시니 당황스럽습니다. 그래서 ㅇㅇ님의 답변을 해드리겠습니다.

 

 

먼저 전하의 정의를 알아야 모든 것이 설명됩니다. 그리고 그리피스 책에도 점전하라는 것은 전하량이 불변을 말합니다. 이것을 인정하지 않으시면 제가 설명할 수 없습니다.

그러면 제가 왜 상대성 전자기학이 틀렸는지를 설명하겠습니다.

 

1. 일정한 전하가 등속운동하면 앙페르 법칙에 따라 자기장이 발생합니다. 그런데 그 전하는 진동하지 않기 때문에 시간에 무관한 자기장을 방출합니다. 그리고 쿨롱의 법칙에 따라 전기장도 방출합니다. 하지만 패러데이 법칙에서는 두개의 전하가 있어야 합니다. 그래서 맥스웰의 파동방정식이 틀렸다고 한 것입니다. 그리고 저는 그것에 대해 100만불 상금을 준다고 했습니다. 하지만 여기서 제가 주장하는 것은 한 개의 전하가 진동할 때 전자기파가 방출한다고 한 것이고, 그래서 패러데이의 자체유도가 있다고 했습니다.

 

2. 그래서 패러데이의 자체유도가 성립하기 위해서는 라머공식에 따라 점전하가 진동을 해야합니다. 그 때 전기장의 세기와 자기장의 세기가 진동에 의한 에너지를 포인팅 벡터로 표현할 수 있고 이 값에는 각진동수가 포함되어 있습니다. 그런데 11.2.1은 그런 내용이 없습니다. 그리피스 11.2.1을 보시기 전에 10장의 내용을 보시면 점전하는 등속운동인 경우도 있고, 가속운동 하는 경우도 있습니다. 어째든 전하는 가속으로 병진운동하다는 겁니다. 그리고 상대론적 관점에서 관찰자가 c로 움직여도 가속운동하는 전하는 쿨롱의 법칙에 따라 전기장을 방출하고요, 앙페르 법칙에 따라 자기장도 방출합니다. 그러나 진동하지 않습니다.

 

3. 그 사실은 첨부된 자료를 보시면, 11.2.1에 있는 점전하의 전기장의 세기 식 (11.62)와 자기장의 세기 식(11.63)에는 각진동수가 없음을 알 수 있습니다. 그리고 총복사량 식(11.70)를 보셔도 병진운동의 가속도는 있어도 각진동수는 없습니다. 다시 말해 상대론적 전자기학에는 전자기파를 볼 수 없음을 말하고 있습니다. 전자기파란 반드시 각진동수와 파장(파수)가 있어야 하는데 11.2.1에는 어떠한 각진동수가 없다는 겁니다. , 11.2.1에서 말하는 전기장과 자기장은 전자기파의 장들이 아님을 증명한 것입니다. (참고로 Radiation는 전자기파입니다)

 

4. 참고로, 식 (11.61)에 가속도가 포함되어 있는데 이것과 비교하시면 안됩니다. 그 이유는 여기서의 가속도는 진동의 가속도입니다. 왜냐하면 이 식(11.61)은 진동하는 전기쌍극자의 가속도라고 해서 총복사량을 구했기 때문입니다. 그래서 전자기파가 방출되고요.

 

5. 제 결론은 이것입니다. 전자기파란 외부에너지를 받은 전하가 진동하다가 다시 안정화 상태(평형상태)로 되돌아 가기 위해 그 전하가 가지고 있는 외부에너지에 의한 진동에너지를 방출하는 수단(방법)이다. 

 

 

전자기학에는 수학이 많습니다. 하지만 그 수학이 말하는 물리적 표현이 무엇인지 이해하는 것이 더 중요합니다. 도움이 되었는지 모르겠습니다.



댓글목록

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 작성일

남이 말로 반박할때는 수학으로 하라더니
수학으로 반박하니까 물리적 이해가 중요하다고요?
미꾸라지도 이런 미꾸라지가 없군요

님이 말하는 내용들이 전자기학 교과서에는 없는 내용들 맞죠? 인정하시죠?

정준호님의 댓글

정준호 댓글의 댓글 작성일

댓글 감사합니다. ㅇㅇ님이 수학적으로 증명하하고 해서 수학적으로 증명했을 뿐입니다. 단지 수학적 표현을 물리적 의미가 무엇인지 설명했을 뿐입니다. 모든 물리에서 수학적 표현이 물리적으로 무슨 의미지 설명하지 않습니까? 그래서 저는 11.2.1의 수학적 표현을 물리적으로 해석했을 뿐 입니다. 그러니 ㅇㅇ님께서도 11.2.1에 대한 수학식을 물리적으로 해석해서 제가 잘못되었다고 설명하셔야 물리학자의 자세가 아닌가요? 무작정 틀렸다고 하시면 다른 댓글님께서 믿음이 있을까요?

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

그러니까 책에서 그냥 가속하면 radiation이 일어난다고 똑똑히 써 있잖아요.
책에서는 가속의 종류를 구분하지 않았는데 님은 구분한다면 책을 잘못썼단거네요?

정준호님의 댓글

정준호 댓글의 댓글 작성일

댓글 감사합니다. 예, 책이 틀렸습니다. 상대론적 전자기학은 틀렸습니다. 11.2.1.의 전기장의 세기와 자기장의 세기가 파동으로 전파하는지 확인해보시길 바랍니다. 제가 벌써 말씀드렸습니다. 상대론적 전자기학은 물리적의미가 없다고요. 아직도 누구도 증명한 분이 없지 않습니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

제가 책으로 근거를 댔을 때 처음부터 책이 틀렸다고 하면 될 걸, 한참 딴소리하시다가 결국 인정하시는군요.
좋습니다. 님의 주장은 고전물리학의 법칙들과 모순됩니다.
그러니 "일반물리학에서 설명하고 있는 모든 법칙을 준수하고 있습니다." 같은 소리만 하지 않으시면 되겠습니다.

정준호님의 댓글

정준호 댓글의 댓글 작성일

댓글 감사합니다. ㅇㅇ님께서는 아직도 잘못 이해하고 계시는 것 같습니다. 저는 고전물리학이 틀린 것이 아니라 상대론적 전자기학이 틀렸다고 한 것입니다. 고전물리학이란 고전전자기학을 말하는 겁니다. 상대성 이론으로는 고전전자기학과는 달리 전자기파도 유도할 수 없습니다. 다시 말씀드리겠습니다. 전자기파는 전하가 전기쌍극자에서 진동할 때 발생하는 겁니다. 이것이 진리입니다. 상대론적 전자기학에는 전기 쌍극자가에 대한 각진동수가 없습니다. (그리피스 책 12장 내용) 왜냐하면 전기쌍극자의 p=qr(t)에서 r(t)가 진동의 가속도인데 병진운동의 가속도로 해석했기 때문에 각진동수가 없는 겁니다.
다시 말씀드리면 전자기파란 전하가 외부에너지를 받아 진동할 때, 그 전하가 다시 안정화 상태로 돌아가기 위해 방출하는 수단입니다. (렌츠의 법칙) 발전기도 이 법칙으로 전력을 구합니다. 만약에 렌츠의 법칙이 없다면 우리는 무한에너지를 얻을 수 있습니다. 하지만 그렇지 못한 것은 전하는 평형상태에 있기를 원하기 때문입니다.
뉴턴 역학에서도 물체가 진동한다는 것은 외부에너지가 있어야 진동합니다. 그리고 다시 정지(평형상태)로 돌아옵니다. 그것이 자연의 법칙입니다.
도움이 되었으면 좋겠습니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

12장이 아니라 11장의 내용이 틀렸다면서요
라머 공식 얘기하는데 웬 상대론적 전자기학이 나오죠?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 11장과 12장은 그리피스의 책의 상대론적 전자기학 부분입니다. 그래서 12장을 다 보셔야 왜 상대론적 전자기학에서 무엇이 문제인지 알 수가 있습니다. 그래서 그렇게 댓글에 남겨 둔 것입니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

11장이 상대론적 전자기학이면 거기서 나온 라머 공식은 왜 인용하셨죠? 틀렸다고 주장해야 되는 것 아닌가요?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 저는 고전전자기학을 이야기 하고 있습니다. 고전전자기학의 라머 공식은 전하가 진동할 때 전자기파가 방출한다는 것을 이야기하고 있습니다. 상대론적 전자기학은 여기에 포함되어 있지 않습니다. 어떤 수식이 상대성인지 아닌지 다시 확인해보시길 바랍니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

이제 뭐 아무 말이나 막 내뱉으시네요

11 : Radiation
11.2 : Point Charges
11.2.1 : Power Radiated by a Point Charge
12 : Electrodynamics and Relativity

누가 봐도 12장부터 상대론이죠?
11.2.1 챕터를 읽을 수 있다면 고전전자기학의 법칙만 썼다는 것도 알 수 있는데, 무슨 근거로 그 내용이 상대론적이라는 거죠?
책의 몇 쪽의 어떤 말과 식인지 제시할 수 있습니까?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 10.3장을 보시면 수식에 시간지연과 거리수축을 이용하고 있습니다. 그 뜻은 상대성을 의미합니다. 고전전자기학에는 이러한 수식을  사용하지 않습니다. 상대성 이론을 공부하실 때 시간지연과 길이 수축이 기본 수학식인데... 그리고 11.2.1의  수식들을 10.3에 있는 10.72.와 10.73를 이용하고 있습니다. 그래서 상대성이론으로 해석하셔야 합니다. 이 책의 내용이 조금 그렇습니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

설마 retarded 를 시간지연으로 생각하신건 아니죠?
그리피스 전자기학 3판은 10.3 챕터에 식이 10.71 까지밖에 없는데 찍어서 올려주실 수 있겠습니까?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 그림파일을 올릴려면 글쓰기에서 올려야 합니다. 그래도 괜찮습니까?

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

물론 괜찮습니다.
책이 몇판인지도 알려주시면 좋겠습니다.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

2017년에 출간된 4th Edition 입니다.

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