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새 자연철학 세미나

[감상문] 뉴턴 역학 감상문

작성자
시지프스
작성일
2021-12-09 19:17
조회
1715

뉴턴 역학 감상문


p.128~129 

라플라스의 악마 (우주의 현재 상태는 이전의 상태로부터 도출된 결과이며 앞으로 닥쳐올 상태에 대한 원인이라고 보아야 한다. ... 우주 안의 ... 모든 것들의 운동을 한 개의 수학적 공식에 의해 기술할 수 있다. 여기에는 불확실한 아무것도 있을 수 없으며, 과거는 물론 미래도 직접적으로 이 존재의 관측 아래 놓인다 )


여헌의 주장 (이렇게 얻어진 이치를 통해 지난 일들을 추구해보면 오늘의 일로써 지난 만고의 일들을 가히 알 수 있으며, 또 앞으로 올 일들을 추구해보면 다가올 만세의 일들 역시 오늘의 일을 통해 가히 알아낼 수 있다) 아직 이루어지지 않은 이론에 대해 그것이 지녀야 할 일반적 구도를 말하고 있다.


여헌이 말했던 예측적 앎의 이러한 일반구도는 뉴턴의 체계가 부적절했음이 드러난 이후에도 상대론적 역학, 양자역학, 심지어 통계역학을 통해 여전히 유효함에 반해 뉴턴의 체계 그 자체를 보고 해석한 라플라스의 구도는 뉴턴의 체계가 흔들리는 것과 함께 무너져야 할 운명에 놓였다.


<< 예측적 앎의 일반 구도는 그 내용을 어떻게 채워 넣느냐에 무관하게 유효한 것이지만, 이것의 한 구체적 구현 사례를 일반화할 경우, 그 구현 방식의 불완전성이 드러나면서 그 일반화마저 손상을 입게 된다.>>


p.131

... 뉴턴이 얻어낸 성과는 ... 분명히 자연의 기본원리와 관련을 갖는 것이면서도 아직 그것의 한 근사 이론에 머무르고 있기 때문이다. 하지만 이것은 결코 불길의 징후가 아니라 희망의 징표로 볼 수 있다. 이제야말로 소가 있는 것이 확실하며, 이를 찾아내고 포획하는 것은 오직 시간문제이기 때문이다.


-----------------------------------------------------------------


우리가 학문에 바라는 기대는 여전히 고전역학이 그 전형으로 되어 있습니다.


일기예보에서 비가 올 확률 40% ... 양자역학적 사고방식이라면 완벽한 예측이며 충분히 관측과 검증가능한데, 사람들은 우산을 가져가란 말이야, 말란 소리야? 이러면서 1,000억원 짜리 슈퍼 컴퓨터를 사줬는데, 그걸로 게임이냐 하냐? 왜 날씨를 정확히 못 맞추냐고 성토하지요.


경제학에게도 마찬가지 입니다. 앞으로의 물가 상승률, 부동산 가격 상승을 왜 못 맞추냐고, 경제학은 쓸모 없다는 소릴 흔히 합니다.


여론조사에서는 통계로 말하지만, 막상 투표와 큰 차이를 보이면, (최근에 몇 번 있었지요. 트럼프 당선은 아직도 제대로 원인 분석이 안되는 듯 하구요.) 여론조사는 과학이 아니라고 하고, 사람의 심리 분석과 여론의 변화는 아주 복잡해서 어렵다고 변명하지요. (복잡하면 복잡한 방정식을 세우면 될텐데, 그게 어렵나 봅니다)


또한, 물리학에선 라플라스의 악마 같은 결정론은 이제 없어진 듯 하지만, 

다른 과학, 학문에선 여전히 결정론이 남아 있습니다.

뇌과학도 결정론 얘기를 하고있고, 생물학에서도 유전자 결정론이 주류 이론이지요.


여전히 우리의 기대는 뉴턴 역학 같은 결정론을 바라나 봅니다.


==============================================

(추가) 뉴턴 역학의 변천사 : 

뉴턴은 프린키피아에서 유클리드 기하와 벡터 합으로, 미적분 없이 역학을 전개했다. 오일러 등등은 F=ma 와 (아마도) 미적분으로 역학을 전개했다.

라그랑쥐 최소작용원리로 다시 서술함

해밀턴 작용과 행렬로 다시 서술함.

20세기에 란다우도 고전역학 책을 썻다고 들었음.

고전역학의 서술에 여러 다른 수학을 사용했다. 


즉, 수학에 매이지 않는 고전역학 !!


(동아시아는 물리학이 없었다, 미적분이 없어서, 라고들 합디다.

하지만 뉴턴도 프린키피아에선 유클리드 기하로 증명, 설명을 했지요. (무지하게 어렵습니다)

어쩌면 고전역학은 미적분이 없어도 만들수 있지 않았을까요? 뭔가 개구멍이 있지 않을까요? )

------------------------------------

Z

그리고 왜 이리 고전역학을 다시 서술했을까요? 이것도 시지프스의 형벌 같은 것일까요? ^^

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15:55
N "겹실틈 실험의 실제 실험과 올바른 해석"(https://bit.ly/3ZeRBNv)에 인용한 Bach et al. (2013)의 실험은 겹실틈을 만든 뒤 가림막을 만들어 이동시킵니다. 그렇게 함으로써 두 실틈에 대해 (1) 둘 다 닫힌 경우 (2) 첫 번째 실틈만 열린 경우 (3) 두 실틈 모두 열린 경우 (4) 두 번째 실틈만 열린 경우 (5) 다시 두 실틈 모두 닫힌 경우에 차례로 스크린에 찍히는 점들의 분포를 보여줍니다. Bach, R. et al. (2013) Controlled double-slit electron diffraction. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/15/3/033018 "In 1965, Richard Feynman presented a thought experiment to show these features. Here we demonstrate the full realization of his famous thought experiment. By placing a movable mask in front of a double-slit to control the transmission through the individual slits, probability distributions for single- and double-slit arrangements were observed. Also, by recording single electron detection events diffracting through a double-slit, a diffraction pattern was built up from individual events." 리처드 파인만이 1965년에 이 이야기를 할 때만 해도 그냥 사고실험이었지만, 이제는 직접 실험해서 확인할 수 있는 시대가 되었습니다. 위에 인용한 실험도 발표된 지 벌써 12년이 지났습니다.
15:27
불편을 드려서 죄송해요. 최근 정비에 들어가서 짬짬이 홈페이지에 불필요한 파일들을 덜어내고 있어요. 여유를 좀 확보해서 편하게 이용하시도록 해볼께요. 참, 당분간 게시판 글에 첨부되었던 파일과 사진이 잘 보이지 않을 수 있습니다. 용량 확보 작업을 하면서 일부 파일들을 옮겨두어서 그런 건데요, 소실된 것 아니고 잠시 옮겨두어서 그런 거니 당분간의 의도된 에러라는 점 양해해주세요~.
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^^;; 꼭 필요한 문서는 첨부하셔야지요. 책 원문 파일은 용량이 커서 그렇게 말씀드렸어요. 링크를 달면 좋은데 그게 안 되는 경우도 있고 그러네요. 양해 부탁드려요. ㅎㅎ;;;
2025.05.12
전화, 라디오, TV 등에 사용되는 전자기파는 매질이 없어도 존재하는 파동입니다. 파동이 항상 '무엇인가'의 파동이어야 하는 것은 아닙니다. 여기에서 말하는 '무엇인가'를 파동의 매질이라 부릅니다. 매질이 없어도 파동이 존재할 수 있다는 것은 신기한 일입니다. 2015년에 처음 검출된 중력파도 매질 없이 존재하는 파동입니다. 빛의 파동도 매질 없이 존재합니다. 19세기에는 빛의 매질을 '에테르'라고 부르면서 당연한 것으로 여겼지만, 대략 1905년 아인슈타인의 논문 이후로는 빛의 매질로 여겨졌던 '에테르'는 존재하지 않는다는 것이 주류의 이론입니다.
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