inkuki's 춤추는 물리

THE DISCOVERIES 영어 원제목은 the discoveries 간만에 소장하고 싶은 책이 생겼다. 일전에 비슷한 제목인 '과학의 천재들(20세기를 빛낸), 에이브러햄 파이스' 를 읽었었는데, 그와 비슷한 내용이다. 위대한 발견을 한 과학자를 소개하고, 그 과학자의 업적에 해당하는 논문을 실어 놓았다. 20세기를 빛낸 과학의 천재들은 물리학분야의 업적들을 소개하고 있는 반면 과학의 천재들은 물리 위주이기는 하지만, 다른 분야도 같이 소개하고 있다. 거기에 덧붙여 20세기를 빛낸 과학의 천재들보다 더 자세하고, 더 깊이 있으면서도, 알기 쉽게 설명하고 있다. ​ 20세기 시작은 막스 플랑크 20세기 과학의 천재들을 소개함에 있어 시간의 순서대로 정렬을 하고 있다. 그 시작, 1장은 1900년에 논문..

과학 나누기/과학책 소개 2023. 1. 30. 01:01

1831년 8월 최초의 전자기 유도 현상을 발견한 패러데이는 바로 다음 궁금증 해결을 위한 실험을 모색한다. 전자석이 아닌 영구자석으로도 재현이 가능할까? 이전에 발견한 전자기 유도는 1차 코일에 전류가 흐르기 시작하는 순간과 전류가 멈추는 순간에 2차 코일에 전류가 흐르는 현상이다. 즉, 영구 자석이 아닌 전자석에 의한 전자기 유도 현상이기 때문에 영구자석으로 전자기 유도를 발견하기 위해 노력이 시작된다. 도선, 코일, 용수철 형태의 도선 등을 이용해 자석과 반응을 시켰으나 모두 실패로 돌아간다. 상호 유도로 전류를 유도는 했지만, 그 원리에 대해서는 정확히 모르고 있었기때문에 현재 우리가 쉽게 생각하는 자석을 빠르게 움직일려는 시도를 생각하기란 쉽지 않았을 것이다. 대신 다양한 형태로 자석과 코일에 ..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 30. 19:32

[ 맴돌이 전류라고 불리게 될 현상을 발견한 프랑스의 프랑수아 아라고 ] 1825년 아라고가 구리 조각 옆의 나침반이 움직이는 현상을 발견했지만, 왜 그런지를 설명할 수 있는 사람은 없었다. 그리고 과학자들은 그보다 다른 문제에 더 많은 관심을 갖고 있었다. 1831년에 이르자 전기로부터 자기를 만들어 내는 방법은 누구나 아는 지식이 되었고, 누구나 만들 수 있게 되었다. - 전류가 흐르는 도선을 조심스럽게 매달면 남과 북으로 정렬된다는 것 - 보통의 쇳조각을 잠시동안 코일 안에 넣어두면 영구 자석이 된다는 것 과 같은 실험을 누구나 할 수 있고, 확인가능해 진 것이다. 그러면서 자연스럽게 그 반대 현상을 만들기 위해 노력하기 시작한다. 전기로부터 자기를 만드니, 자기로부터 전기를 만들 수 있지 않을까?..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 27. 00:19

최초의 모터를 제작한 패러데이의 생각들이 발전을 이루기 시작한 것은 앙페르의 생각을 실험적으로 확인하면서였던 것으로 보인다. 언제나 그랫듯이 다른 과학자가 발견한 실험들을 직접 수행해보면서 연구를 시작하는 패러데이답게 앙페르가 실험했던 전류가 흐르는 도선을 구부려서 원형고리를 만들면 전류고리가 자석처럼 행동한다는 사실을 확인했다. 그리고 난 후에 확장하여 재미난 실험을 하나 진행한다. 도선 코일을 유리관에 나선형으로 감은 뒤에 전지에 연결해서 자석을 만들고, 물에 반 정도만 잠기도록 했다. 그리고 코일과 같은 길이의 자석을 코르크 조각에 꽂아서 물 위에 띄운 다음에 회로를 작동시켰다. 그 당시 알려진 이론에 의하면 자석 바늘은 코일 자석의 S극에 도달한 채로 정지해야 한다. (그림 상에서는 코일의 왼쪽이..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 22. 23:56

1820년 외르스테드, 전류가 흐르는 도선 주변에 나침반이 움직인다는 사실을 발견한 해에 패러데이는 에드워드의 19세 여동생 세라와 결혼하면서 잠시 전기와 자기에서 손을 놓고 있게 된다. 중요한 일이라고 생각했지만, 부득이하게 소홀했던 점을 뒤로하고, 1821년에 세계 최초 모터의 시작점인 실험을 진행하면서, 모든 재능과 능력을 쏟아 붓기 시작한다. 이 실험은 결혼한 세라의 남동생 조지와 함께 진행했는데, 그 때 조지의 나이는 14살이었다. 패러데이는 구할 수 있는 모든 자료를 구해서 읽고, 언제나 그랬듯이 모든 실험들을 재현해 보기 시작하면서 외르스테드와 앙페르의 논리를 이해하기 위해 최선을 다했다. 하지만, 정규 교육을 받은 적이 없이, 독학으로, 그것도 실험 위주로 연구를 진행했던 패러데이기에 수학..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 18. 01:05

외르스테드가 전류가 흐르는 도선 주변에서 나침반이 움직이는 현상을 발견한 이후로 많은 과학자들이 이 실험에 뛰어들었다. 하지만, 아무도 왜 전류가 흐르는 도선 주변에서 나침반이 움직이는지 설명할 수 있는 사람은 없었다. 그 때, 전자기학에 많이 등장하는 이름, 앙드레 마리 앙페르가 등장한다. 앙드레마리 앙페르의 등장 앙페르는 뛰어난 수학 능력으로 외르스테드의 발견을 전 세계적으로 수용될 만한 이론으로 불과 몇 달만에 완성했다. 진행했던 실험들 중 하나가 평행한 두 도선 사이에 작용하는 힘이다. 전류가 흐르는 도선이 나침반을 움직였다면, 전류가 흐르는 두 도선도 서로 힘을 주고 받지 않을까라는 생각으로 실험을 시도했고, 기쁘게도 이 예상은 맞아 떨어졌다. 그림과 같이 두 개의 도선을 나란히 놓고, 전류를 ..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 13. 21:14

한스 크리스티안 외르스테드는 1777년 덴마크에서 태어났다. 후에 코펜하겐 대학의 물리학 교수를 역임했다. 물리학, 화학을 연구했고, 과학 못지 않게 철학을 추구했다. 칸트가 1786년 [자연 과학의 형이상학적 기초]라는 책을 출간하면서, 물질은 인력과 척력이라는 근본적인 힘이 있다고 주장하고, 중력, 빛, 전기, 자기와 같은 물리적인 힘을 전달하기 위해서는 매개체가 필요하다고 했다. 외르스테드는 과학에서 칸트의 철학이 차지하는 중요성을 검토하는 박사학위 논문을 준비했기 때문에 칸트의 사상을 많이 따랐고, 자연스럽게 인력과 척력처럼 전기와 자기도 규치기 있을거라 생각했다. 그러면서 전기와 자기가 어떻게 연결되어 있는지 탐구했다. 흔히, 우연히 전류가 흐르는 도선 주변에 나침반이 움직이는 것을 발견했다고 ..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 13. 00:03

마이클 패러데이 = 전자기 유도 가장 먼저 떠오르는 수식어 일 것이다. 그 외에 내가 알고 있는 것은 크리스마스 강연에서 촛불 하나로 관중들의 마음을 사로 잡았다는 이야기. 하지만 구글에 '마이클 패러데이'라고 검색을 하며 물리학자이자 화학자로 나온다. 화학자?? 라는 의구심이 들 수도 있지만, 실제로 패러데이는 그의 스승인 험프리 데이비와 함께 다양한 원소를 발견했다. 그래도 가장 큰 업적인 전자기 유도가 발견되기까지의 과정을 알아보고자 한다. 전기하면 호박으로 문지른 정전기를 학교에서 처음 접하게 된다. 그렇지만, 전기와 자기를 전문적으로 연구한 최초의 과학자를 뽑으라면 윌리엄 길버트라고 할 수 있다. 1544년 생의 윌리엄 길버트는 영국의 의사이자 과학자로, 갈릴레오 갈릴레이보다 생일이 조금 빠르다..

과학 나누기/과학(자) 역사 2022. 12. 10. 12:30