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녹색문명공부모임 1월

2020년 1월 11일 2:00 오후 - 6:00 오후 KST

  • « 자연철학세미나 서울모임 네 번째
  • 자연철학세미나 서울모임 5번째 »

주제 : <장회익의 자연철학 강의>와 물리학기초론

발표 : 김재영

요약:

이 발표는 장회익 선생님의 <자연철학 강의>에 대한 전반적인 그림을 발표자가 이해한 대로 재구성하고 이를 발표자의 전공분야 이름인 ‘물리학기초론’이라는 이름으로 해명하려는 것입니다.

장회익 선생님의 <자연철학 강의>는 바로 지금 여기에서 가장 의미심장한 저서입니다. 그 동안 장회익 선생님께서 여러 저서를 내셨지만, 이 책은 특히 선생님의 학문을 집대성하면서 동시에 열 개의 그림으로 가장 핵심적인 요소를 추려낸 매우 중요한 성취입니다. 이 발표는 이 저서에 대한 전반적인 그림을 발표자가 이해한 대로 재구성하고 이를 이른바 발표의 전공분야 이름인 ‘물리학기초론’이라는 이름으로 해명하려는 것입니다.

‘물리학기초론’이라는 전공분야 이름은 낯설고 유일합니다. 대개 물리학과의 전공분야는 다루는 대상과 연구방법을 기준으로 입자물리학, 핵물리학, 원자물리학, 고체물리학, 광학, 통계물리학 등으로 나뉘고 다시 각각 이론 전공과 실험 전공으로 나뉩니다. 여기에 덧붙여 중력이론, 우주론, 금융물리학, 수리물리학 등이 있습니다. 발표자는 석사과정에서 입자물리학 이론을 전공으로 택했고, 주로 중력이론을 중심으로 공부했는데, 박사과정에 올라가면서 장회익 선생님을 지도교수로 하게 되었습니다. 졸업할 무렵에 전공분야 이름을 새로 정해야 했습니다. 장회익 선생님께서 은퇴하시기 전까지 내내 맡으셨던 교과목 이름 “자연과학기초론”에서 착안하여 ‘물리학기초론’이라는 이름을 만들었습니다.

발표자는 그 동안 이론물리학에서 출발하여 어렵사리 과학사, 과학철학, 과학기술학을 공부했고, 특히 물리학사와 생명철학과 동아시아 과학사에 관심을 두고 공부해 오면서, 발표자의 학문의 정체성을 깊이 고민했습니다. 1990년 봄에 장회익 선생님의 <과학과 메타과학>을 만나고 이것이 발표자가 평생 공부하고 살펴야 하는 주제라는 것을 바로 알아채지는 못했지만, 올 봄에 <자연철학 강의>를 꼼꼼하게 읽으면서 이제야 비로소 발표자의 학문의 성격을 제대로 알게 되었습니다.

이 발표는 <자연철학 강의>의 전체적인 접근과 상보적일 수 있습니다. 특히 물리철학과 물리학사의 관점에서 <자연철학 강의>를 보고자 합니다. 그리고 오래 전에 나온 발표자의 박사학위논문의 내용을 짧게 소개하는 기회로 삼고자 합니다.

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날짜:
2020년 1월 11일
시간:
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greenacademy.kr@gmail.com
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<양자역학을 어떻게 이해할까?> 19쪽에 언급된 "추가적 관측을 겹실틈 바로 뒤에서가 아니라 식별 스크린 바로 앞에서 수행하는 실험"을 더 정교하게 할 수도 있겠지만, 제 의견에는 이미 기존의 겹실틈 실험 특히 위에 인용한 Bach et al. (2013)에서 어느 정도는 이미 한 셈이라고 생각합니다. 왜냐하면 실험의 에너지 규모를 조절하여 방출되는 전자가 하나씩 나올 수 있도록 한 것이라서, 스크린 바로 앞에서 전자의 위치를 관측한 것과 비슷한 효과가 있기 때문입니다. 아마 이 아이디어를 적용한다면, 실제로 스크린 바로 앞에서 아주 약하게 전자의 위치를 관측하는 실험을 해 볼 수 있을 것입니다. 첨부한 그림은 Bach et al. (2013) 실험의 보충자료에 있는 실험세팅입니다.
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"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.
2025.05.15
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~.
2025.05.13
^^;; 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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