재미있는 이야기

Question

엄청 어려운 이야기까진 아닐거임

대신에 퇴고는 없다

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"운동량 보존"이 뭔지는 아마 다들 들어봤을 것임.

p = mv인지 뭔지 하는 그거에 대해 말하는 것 맞음.

벡터량인 것 문제 풀 때 주의하고.

대애애충 설명하자면, 저렇게 정의되는 운동량이라는 양의 총합이, 충돌이 있든 뭐가 일어나든 언제나 항상 일정하게 유지된다는 소리임

운동량 보존 법칙은 다른 보존법칙들처럼 온 우주에서 성립함.

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사실 역학에서는 운동량 보존 법칙이 별 문제 없음.

"아주 빠른" 물체에서는 문제가 있었지만, 상대론으로 운동량의 정의를 살짝 수정하면서 문제를 해결 할 수 있었음.

여전히 운동량은 보존되도록.

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전자기학에서는 운동량 보존 법칙이 문제가 됨

로렌츠 법칙이라고, 전기장/자기장이 전하에 주는 힘을 설명하는 법칙이 있음

이름이 로렌츠든 뭐든 알게 뭐야 아무튼 그런 법칙이 있음.

문제가 발생하는 포인트는, 자기력은 이동 방향에 수직하게 작용한다는 점임

그림 하나 그려왔음

아까 운동량이 벡터량인 것에 주의하라 했는데, 전기력 qE는 서로 반대방향으로 상쇄됨.

초록색 F_m이 자기력인데, 방향만 봐도 얘는 상쇄할 수 없다는 것을 알 수 있음.

입자들의 운동만 봤을 때는 운동량 보존 법칙이 깨지는 상황임

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위에서 일부러 생략한 점이 있음

전기력과 자기력은 전기장 자기장을 통해 작용함

근데 위에서 설명하기로는, 순간적으로 힘이 "원격 작용"하는 것처럼 설명했음.

따라서 이 상황에 대해 논할 때는 전기장/자기장에 대한 논의를 빼먹으면 안 됨.

운동량 보존 법칙이 깨지는 상황도 해결할 수 있음.

전기장과 자기장이라는 field도 운동량을 가짐.

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전기장 자기장이 에너지도 가지는데 운동량을 못 가질게 뭐람

용수철 에너지 1/2kx^2이 어떤 에너지라고 생각함?

압축되고 늘어나면서 에너지가 어디에 저장된다고 생각함?

용수철의 형태가 변하면서 원자들 사이의 전자기 에너지 형태로 바뀌면서 저장되는 거임

이야기가 좀 샜다

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아무튼 전기장과 자기장이 운동량을 가진다는 아이디어는 자연스러운 생각임

그런데 이 간단한 운동량 보존 법칙에 대해서, 아직도 논쟁중인 이야기들이 몇 개 있음

(1) 단위 부피당 전자기장의 운동량은 e_0(E×B)로 정의됨

저 식대로라면, 그냥 변화없이 가만히 있는 상태에도 이 시스템은 운동량을 가짐

분명히 "정지해 있는" 시스템인데, 운동량을 가짐.

How can a system at rest carry momentum? It cannot..

저 효과를 만들어 내는 운동량을 만들어 내는 무언가가 있어야만 함. 뭔지는 모르지만 ㅎ

(2) 물질 속에서 전기장과 자기장은 좀 형태가 달라짐(물질이랑 전자기적 상호작용을 하니까)

우리는 아직, 물질속에서 전자기장이 가지는 운동량을 모르고 있음

놀랍다!

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아래 하이퍼링크 출처에 2개 더 있는데, 그건 말하려면 사족이 많이 길어질 것 같아서 이것만 가져옴

D. J. Griffith, Am. J. Phys. 80, 7

Art Nouveau · Accepted Answer

재밌게잘봤어요 이런 그 뭐라그러지 알못들.. 수능물리정도만 아는사람도 읽을수있는글 자주써주세요

재르비언 · Answer

오......

나 연 · Answer

전자기학 책 한번 시간 나믄 봐야것네

오늘의나무위키킬링타임 · Answer

흥미롭네요

재미있는 이야기

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