HOME +    Book mark



고전역학

포텐셜 형태에서 로렌츠 힘 법칙?

페이지 정보

작성자 정준호 작성일20-07-14 23:17 조회10,590회 댓글15건

본문

위에 있는 그리피스 책 10.1.4.에 보시면 포텐셜 형태로의 로렌츠 힘이 있는데 제가 틀렸다고 한 것이 이렇게 사용하고 있습니다.

식 (10.17)을 보시면 질량m0과 전하량 q0을 가진 입자가 병진운동으로 가속운동하는데 (dp/dt 는 선운동량이기 때문임), 전하량 q를 가진 입자는 등속운동하고 있죠. 그러면 이 식은 등속운동하는 전하량 q를 가진 입자에 대한 물리량을 얻고자 하는 건가요? 아니면 가속운동하는 전하q0를 가진 입자의 물리량을 얻고자 하는건가요? 아니면 병진운동(가속운동)하는 입자의 질량m0와 전하 q의 상관관계를 얻고자하는 건가요? 아니면 q0와 q의 관계를 설명하는 건가요? 설명한다면 q와 q0와 상호작용은 없나요? 식 (10.17)은 이런 것이 다 의문이 됩니다. 그리고 전기장 E는 정지상태의 전하 q2이고 자기장의 전하는 등속운동하는 전하 q3인데 로렌츠 힘에 표현된  수식은 한 개의 전하가 등속운동하고 정지하고 있네요. 그래서 제가 상대론적 상대론이 틀렸다고 말씀드렸던 것이 다 전기장과 자기장의 전하는 다르기 때문에 구분해야 한다는 겁니다. 따라서 그리피스 책 10.1.4에 있는 식 (10.17)는 물리적으로 아무런 의미가 없다는 것을 알 수 있습니다.

여러분은 여기서 얻고자 하는 것이 무엇인지 아시면 댓글로 올려주시면 감사하겠습니다.

 

댓글목록

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 작성일

장을 장으로써 받아들이지 못하고, 장의 근원이 되는 전하를 계속 찾으시는 걸로 보이는데
그러면 장과 장의 관계로 기술된 맥스웰 방정식들은 인정 안하시는겁니까?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 우리가 전자기학에서 중요한 것은 어느 전하가 전기장을 발생시키고 어느 전하가 자기장을 발생시키는지가 아주 중요합니다. 왜냐하면 서로 다른 전하에서 발생하는 전하를 가지고 맥스웰 방정식을 사용하면, 아무 전하에서 발생하는 전기장과 자기장의 세기 가지고 전자기파를 유도하면 물리적으로 아무런 의미가 없습니다. 그리고 축전기판에서 발생하는 전기장과 자기장은 1개의 전하에서 발생하는 장들입니다. 그래서 전자기파에 1개의 각진동수와 1개의 파장이 있습니다. 제가 상금걸었던 것이 바로 이것 때문입니다. 실질적으로 패러데이 법칙에는 2개의 전하가 필요합니다. 이와 유사한 실험을 한 분이 계시는데 바로 헨리의 상호유도 방식입니다. 헨리는 전자석(교류)을 이용하여 자기장을 방출시켜 다른 곳에 유도 기전력(전류)을 발생시키는 것입니다. 한 예로써 우리가 잘 알고 있는 무선 충전기가 여기에 해당됩니다. 헨리의 법칙은 또다른 법칙(?)이 있는데 자체유도라는 것이 있습니다. 그런데 패러데이 법칙에는 자체 유도가 없습니다. 그래서 제가 패러데이 법칙의 자체유도가 있어야 한다고 했습니다. 그래야 맥스웰 방정식으로 전자기파를 유도할 수 있다고 했습니다. 실제로 축전기판에 있는 1개의 전하량이 진동하면 전자기파가 방출되는 것은 누구나 알고 있습니다. 따라서 2개의 전하량으로 맥스웰 방정식을 유도하면 그것은 잘못된 것입니다. 그래서 제 2번째 논문에 그 내용으로 적었고 상대론적 전자기학에서 로렌츠 힘과 힘(선운동량의 미분, dp/dt)은 아무런 관계가 없다는 겁니다. 하지만 로렌츠 힘과 md^2r/dt^2을 사용한 것이 있는데 그것이 사이클론입니다. 이때 회전운동(가속도가 있음)하는 질량이 등속원운동(속력이 일정한 운동)을 하기 때문에 가속운동하는 질량이 바로 전하량 q이기 때문에 사용이 가능한 것입니다. 그래서 물체(입자)을 연구할 때 그 입자의 전하량과 질량이 구별되어야 우리가 얻고자 하는 물리량을 얻을 수 가 있습니다.
따라서 ㅇㅇ님의 답변의 결론은 이렇습니다. 맥스웰은 패러데이 법칙의 상호 유도에 필요한 2개의 전하에서 발생하는 전기장과 자기장을 보지 않고, 1개의 전하에서 발생하는 전기장과 자기장의 세기로 맥스웰 방정식을 정의하고 그것으로 전자기파를 유도한 것입니다. 그렇다고 맥스웰 방정식이 틀린 것은 아닙니다. 왜냐하면 우리가 패러데이 법칙의 자체유도로 보고 전자기파를 유도하면 되니까요. 그런데 상대론적 전자기학에는 전하들이 너무 많다는 것이 문제입니다. 예를들면 민코프스키 힘에 4개의 전하가 있습니다. 4개의 전하가 있다는 것은 4개의 입자(물체)가 있다는 것을 의미합니다.
마지막으로 한가지 더 추가한다면, 사실 제가 앞에서 언급한 것이 있는데 우리는 전하를 각각의 전자들로 생각하는 경향이 있다는 겁니다. 그것이 우리의 문제점입니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

고전전자기학의 법칙들은 준수한다고 하지 않으셨나요?
맥스웰 방정식을 부정한다면 그런 말씀은 하시면 안 될 것 같은데요.

저번에도 말씀드렸지만
패러데이 법칙은 패러데이 실험결과만 가지고 만들어진 식이 아니고 따라서 패러데이의 실험결과만 설명할 수 있는 식도 아닙니다.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 예, 맞습니다. 고전전자기학을 준수합니다. 하지만 고전전자기학에서 최고의 문제점은 맥스웰 방정식에 있습니다. 왜냐하면 맥스웰은 패러데이 법칙을 잘못 이해해서 패러데이 법칙의 전기장과 자기장을 동일한 전하로 보고 맥스웰의 파동 방정식을 유도했는데, 그것이 아무런 문제를 일으키지 않았다는 겁니다. 왜냐하면 1개의 전하가 진동하면 전자기파가 방출했기 때문입니다. 그래서 패러데이 법칙 따로 맥스웰 방정식 따로 사용하면 아무런 문제를 일으키지 않았던 겁니다. 하지만 곰곰히 전하의 관점에서 대입해보시면 무엇이 문제인지 알 수 있을 겁니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

전기장과 자기장을 동일한 전하로 봤다고 누가 그러던가요?

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 우리가 현재 그렇게 믿고 있는 것이 전기장과 자기장을 동일한 전하로 보고 있는 겁니다. 저도 그렇게 믿고 그렇게 학생들을 가르쳤으니까요. 지금은 아니지만...

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

애초에 패러데이 법칙은 전기장과 자기장의 관계를 나타냈을 뿐 전하를 따진 적이 없는데
혼자서 뭘 믿었다 말았다 하셨다는건지

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 바로 그것이 문제입니다. 물리에서 전기장과 자기장은 자연에 그냥 존재하는 것이 아닙니다. 그런데 우리는 전기장과 자기장을 자연의 현상인야 생각하고 전기장을 방출하는 전하와 자기장을 방출하는 전하를 구분하지 않는데 있다는 겁니다. 중력장이 그냥 존재합니까? 만약에 중력장이 그냥 존재하면 뉴턴의 만유인력이 왜 필요하죠?

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

질량이 중력장을 만든다고 해서, 모든 상황을 점질량 사이의 만유인력부터 따지지는 않습니다.
균일한 중력장을 가정하고 F=mg를 사용하곤 하죠.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 죄송하지만 중력가속도 수학식 g를 자세히 보시면 질량이 포함되어 있습니다.

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

g와 질량의 관계식이 따로 있는거죠.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

무슨 뜻이죠?

ㅇㅇ님의 댓글

ㅇㅇ 댓글의 댓글 작성일

만유인력 F=GMm/r^2 은 질량m과 질량M의 사이의 상호작용이고
중력 F=mg 는 중력장과 질량m의 상호작용이죠.
물론 필요한 경우 둘을 연결할 수도 있지만, 지표면에서는 F=mg를 쓰지 만유인력 식을 쓰지는 않습니다.

마찬가지로,
전하가 전기장을 생성하는 것이 가우스법칙이고
변하는 자기장이 전기장을 생성하는 것이 패러데이 법칙인데
님은 패러데이 법칙에서 전하를 찾고 계시죠?
그런 이론이 먹히려면 아예 전기장이라는 개념을 쓰지 않고, 전하의 분포와 움직임만으로 모든 전자기 현상을 기술하시면 되겠네요.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

댓글 감사합니다. 만유인력과 mg 차이점은 만유인력에서 mg는 반경이 일정하다는 조건에서 얻은 상수값 입니다. 그래서 우리는 mg를 사용하는 것입니다. 이해하셨으면 좋겠습니다.
전자기학은 정답입니다. 전하의 분포와 움직으로만 전자기학 현상을 설명하여야 합니다.
1. 전하가 정지할 때: 전기장 (쿨롱의 법칙)
2. 전하가 등속운동할 때: 자기장 (앙페르 법칙) +전기장(쿨롱의 법칙)
3. 전하가 가속운동(진동)할 때: 전자기파(전기장+자기장; 맥스웰 방정식), 헨리의 자체유도
4. 전하가 진동할 때 발생한 자기장이 다른 전하에 교류가 발생하고 그 전류에 의한 또 다른 자기장을 방출. (패러데이 법칙, 헨리의 상호유도) 
제가 올린 동영상을 보시면 많은 도움이 될 것입니다.

정준호님의 댓글

정준호 작성일

이제는 상대론적 전자기학이 문제가 있다는 것을 공론화하여 이제 새로운 관점에서 물리학을 보아야 하지 않나요? 진리는 변하지 않습니다. 이제 아무리 진실을 숨기려 해도 많은 과학자 분들이 알고 있기 때문에 언젠가 진실은 밝혀질 것입니다. 하지만 제가 마음 아파하는 것은 우리가 다음 세대에게 잘못된 과학 진리를 가르쳐야 한다는 것이 참 안타깝습니다. 여러분이 진정으로 과학 발전을 위하신다면 이 내용을 공론화하여 잘못된 과학을 바로 잡도록 도와주시면 감사하겠습니다.

SBN Science Ltd.  대표이사 : 정준호  사업자등록번호 :259-81-01196  소재지 : 부산시 사하구 낙동대로 550번길 산37 동아대학교 산학관 406호
TEL : +82-51-200-1056  E-mail : sunyakgsa@gmail.com
Copyright(c) 2019 SBN Science Ltd. All right reserved