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녹색아카데미

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‘새 자연철학’ 세미나 8회 – 고전역학 3 : 간단한 계산해보기

2021년 12월 23일 8:30 오후 – 10:30 오후 KST


녹색아카데미에서는 2021년 9월 16일부터 2기 자연철학 세미나로서 ‘새 자연철학’ 세미나를 시작합니다. ‘새 자연철학’ 세미나는 격주 목요일 오후 8시 30분부터 대략 2시간동안 Zoom 온라인 공간에서 열립니다. 세미나 계획을 참조하여 참여 신청을 해주시는 분은 누구나 참여하실 수 있습니다. 자세한 내용은 ‘새 자연철학’ 세미나 안내글을 참고해 주세요.


[‘새 자연철학’ 세미나 8회]

때 : 2021년 12월 23일 목요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분

주제 : 고전역학 3 – 간단한 계산해보기

질문 : 참석자 모두 ⟪자연철학 강의⟫ 제2장의 낙하 운동, 단순 조화 운동, 포물선 운동, 중력 상호 작용 등의 계산 과정을 직접 따라 풀어보고 막히거나 이해되지 않는 점들을 게시판을 이용해서 하나하나 질문해주시기 바랍니다. 모임 때 함께 다시 풀어보면서 질문이 나온 부분들에 대해 이해가 되도록 이야기 나누겠습니다.

이 날 논의하는 자료들

  • 『장회익의 자연철학 강의』 제2장 “고전역학” (추수밭, 2019, pp.78-131)
  • 대담영상 정리글 <장회익의 자연철학 이야기> 3-3. 고전역학의 바탕구도와 그 요소들(https://greenacademy.re.kr/archives/12301)

참고할 수 있는 자연철학 세미나 게시판의 글들

  • 자연철학 그림노트 1 – 낙하운동 (1, 2장) (자연철학 세미나 게시판 13번 글)
  • 자연철학 그림노트 2 – 미적분학의 근본정리 (자연철학 세미나 게시판 27번 글)
  • 자연철학 그림노트 4 – 삼각함수의 미분 (부록 A9 & A5) (자연철학 세미나 게시판 29번 글)
  • 자연철학 그림노트 5 – 용수철운동 (2장) (자연철학 세미나 게시판 40번 글)
  • 자연철학 그림노트 6 – 포물선운동 & 중력상호작용 (2장) (자연철학 세미나 게시판 41번 글)
  • [발표자료] 일곱 번째 세미나 고전역학 내용정리 부분 요약정리 발표자료 (자연철학 세미나 게시판 369번 글)
  • 이 밖에도 참고할 수 있는 예전 글들이 많습니다. 자연철학 세미나 게시판 맨 앞으로 가시면 예전 글들을 찾아보실 수 있습니다.

12월 23일에는 고전역학과 그 핵심 정리인 심학2도의 맛을 직접 느껴볼 수 있도록 계산을 직접 해보려고 합니다. ⟪자연철학 강의⟫ 제2장에 사례로 나오는 간단한 계산들을 일일이 다 따라가볼 예정입니다. 지구상에서 낙하운동하는 물체, 용수철에 달린 물체, 2차원 포물선 운동을 하는 물체의 나중 상태를 직접 구해보는 겁니다. 물론 제2장에 그 과정이 다 안내되어 있고, 더 상세한 계산 과정을 위의 자료에서 보실 수 있으니 아주 어려운 것은 아닙니다. 모임 전까지 각자 빈 종이에 책과 위의 자료들 보면서 풀이를 해보고, 도저히 혼자서는 알 수 없는 것들을 다 들고 23일 세미나에 모여 함께 풀어보시죠.

23일 세미나는 어느 정도는 한숨 쉬어간다는 의미도 있으니 ⟪자연철학 강의⟫ 제2장의 계산 부분을 잘 읽어내기 어렵다거나 계산 과정을 이해하기 어려운 분들만 참석하시면 됩니다. 딱 셈 연습만 할 터이니 혹시 무슨 중요한 이야기 오갈까 염려는 안 하셔도 될 겁니다. 모두 다 모이는 모임은 상대성이론 공부를 시작하는 1월 6일에 다시 이어가겠습니다.

모임 공간 : 온라인 회의 앱 Zoom

– https://snu-ac-kr.zoom.us/j/91276414592
– Zoom 회의 ID: 912 7641 4592
– Zoom 회의 비밀 번호: 우주의 역사 ***억년에 숫자 0을 다섯 개 더한 여덟 자리 숫자 (***00000) (⟪장회익의 자연철학 강의⟫ 299쪽 마지막 줄 참조)

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N 삼각함수의 미분을 더 쉽게 직관적으로 이해할 수 있도록 도와주는 영상이 https://youtu.be/ S0_qX4VJhMQ?t=757 에 있습니다.
2025.06.16
N 케플러의 법칙([양자역학을 어떻게 이해할까?] 75쪽)에 대한 더 상세한 이야기가 "케플러의 법칙과 뉴턴의 증명"에 있습니다. 또 같은 페이지에 케플러의 법칙을 고전역학에서 유도하는 과정에 대해 언급하고 있는데, 이와 관련한 내용을 "케플러 문제의 간단한 풀이"에 상세하게 해설해 두었습니다. 약간 성격이 다르긴 하지만, 미국의 물리학자 리처드 파인만의 1964년 강의가 연관됩니다. 그 내용을 "태양 주변의 행성의 운동 (리처드 파인만의 강의)"에서 소개했습니다.
2025.06.16
'낙하의 문제'([양자역학을 어떻게 이해할까?] 62-64쪽)와 관련하여 이전에 쓴 글 "천원지방, 갈릴레오, 뉴턴, 여헌 장현광"이 참고가 될 수 있겠습니다. 특히 70쪽에 소개 되어 있는, 물체를 수평으로 던질 때 그리는 궤적을 구하는 문제는 갈릴레오가 1638년의 저서 [새로운 두 과학](Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze)에서 처음으로 상세하게 해명하여 과학사에서 매우 중요한 성취로 여겨지고 있습니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Two_New_Sciences
2025.06.15
우와! 자세한 자료, 설명들 감사드립니다! 열심히 읽어보겠습니다.
2025.06.09
1. 변별체의 존재 양상에 대해서는 앞으로도 공부할 거리가 많은 것 같습니다. 어쩌면 제가 바로 위의 답글에 쓴 물의 온도를 재는 상황이 도움이 될 수도 있겠습니다. 저는 장회익 선생님의 '변별체' 개념이 물리학에서 말하는 측정장치 개념에서 군더더기를 걷어내고 가장 핵심적인 부분을 요약하여 추상화한 것이라고 생각합니다. 직관적으로는 모종의 측정장치를 염두에 두면 이해가 더 쉬웠던 것 같습니다. 입자물리학에서는 매우 다양한 측정장치 또는 검출장치를 사용합니다. 장회익 선생님께서 세미나에서 인용하신 안개상자(cloud chamber)나 거품상자(bubble chamber)가 전형적인 예입니다. 겹실틈 실험에서 사용하는 사진건판도 변별체입니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_chamber https://en.wikipedia.org/wiki/Bubble_chamber 하지만 변별체가 측정장치/검출장치와 동의어는 아닙니다. 변별체는 물리적 작용을 통해 뭔가 흔적을 남길 수 있어야 하지만, 또 동시에 그것을 읽어내서 인식주체의 경험표상영역에 기록되어야 합니다. 그래서 변별체는 대상과 인식주체 사이에 놓인 가교 내지 창문의 역할을 합니다. (제가 장회익 선생님의 제안을 온전히 이해하고 있는 것은 아닙니다.) 아래 사진은 거품상자에서 기본입자가 만들어내는 궤적을 사진으로 찍은 것입니다. [사진 출처: pinterest]
2025.06.03
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