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과학자들은 전자기 유도에서 2차 전류는 1차 전류에 의해 발생하는 자기장의 증감을 방해하는 방향으로 흐른다고 설명한다. 그러려면 물질이 주변 상황을 예측하고 분석해서 자신의 행동을 결정하고 미리 대처하는 능력이 있어야 가능하다. 물질이 상황 분석능력, 의사 결정 능력, 행위 시행 능력을 가지고 알아서 작동한다는 것일까? 표면상으로는 자기력과 전기력의 상호작용에 의한 전자기유도 현상에 대한 질문처럼 보이지만, 그 이면에는 자기력선의 극이 홀극자가 되는 원인을 다루는 문제까지 들여다 봐야하는 내용이다. 자기력선은 수학적으로 표현하면 복소수의 범위에 해당하고, 전기력선의 범위는 실수의 범위에 해당한다. 복소수에서는 보이지 않는 영역을 허수라하며 이를 영문자로 나타낸다. 자기력선의 수는 보이는 역선수가 8개라면..

발전소에서는 수력, 풍력, 화력, 원자력 등의 외압이 작용해서 전압을 일으키지만, 공중에서는 전압을 일으키는 발전장치나 외압이 없는데 번개가 일어날 때에 어떻게 고압이 발생할까? 전하와 전류, 전압을 다시 설명하면 전류는 전하의 발생에 의한 전자들의 이동으로 생기는 현상이고, 이때 이 전자들을 이동시키는 힘이 전압이며, 이 전위차를 만드는 외력이 수력, 풍력, 화력, 원자력이라는 수단이다. 그럼 번개 현상은 어떤 것일까? 번개 현상은 구름 가운데 이온상태로 존재하던 전자들이 구름의 덩어리로 뭉쳐지면서 급속한 운동을 하다가 전자가 튀어나오면서 공기와 충돌하여 빛과 열을 내는 현상이다. 따라서 번개현상은 전위차인 전압이 아니라 전류자체가 흐르는 것이다. 고압이 발생한 것이 아니라 고 전류가 흐른 것이다. 번..

질량이 똑같은 두 개의 별 사이의 만유인력을 1만 배로 증가시키려면 한 쪽 별의 질량을 1만배로 증가시켜도 되고, 양 쪽 별의 질량을 1백배씩 증가시켜도 된다. 그러나 두 개의 별의 에너지가 만나서 합으로 증가하지 않고 곱으로 증가한다는 것은 에너지보존법칙을 위반한다. 두 개의 에너지나 질량이 만나서 서로 합해지는 것과 곱해지는 것 중에서 어느 것이 옳은걸까? 두 개의 물체가 만나서 에너지가 하나로 될 때, 물체의 질량과 힘은 그 곱과 합이 모두 포함되는 것이 옳다. 에너지보존법칙에서도 에너지를 구하는 공식은 곱과 합으로 되어있는 것이 명백하다. 수학에서 집합에 대한 연산 법칙 중에는 교환법칙과 분배법칙과 결합법칙이 있다. 보통은 이 세 가지 법칙이 항상 성립한다. 하지만 어떤 경우에는 성립하지 않는다...

모든 파동이 일정한 속도와 방향을 유지하려고 하는 것은 관성을 가지고 있기 때문이다. 그런데 관성은 물질에서 나온다. 빛이나 전자기파가 물질이 없는 에너지 양자로 구성되어있다면 어떻게 관성을 가질 수 있을까? 이 질무은 상대성이론의 관성력 현상과 양자역학의 에너지 파동 현상의 관계를 묻는 질문인 동시에 두 이론이 양립할 수 있는지를 묻는 질문이기도 하다. 그렇다면 상대성이론의 주요내용과 양자역학의 주요내용을 서로 비교해보면서 답에 접근해보자. 1. 운동역학인 특수상대성이론 6가지. 1) 모든 운동은 상대적이며, 모든 등속운동계는 같은 조건에서 물리법칙을 적용할 수 있다. 2) 빠른 속도로 달리는 운동계에서는 외부에 비해 시간이 느리게 간다. 3) 빠른 속도로 달리는 물체는 진행 방향으로 길이가 줄어든다...