Mechanical underground-매몰되는 공작실-

커피를 마시다가 문득 이런 생각이 들었다.

한잔의 커피에 생명이 있다고.

갓 내린 뜨거운 커피가 식어가는 과정이 사람의 인생 같다는 생각.

갓내린 뜨거운 커피는 별로 맛이 없다. 어린아이가 자신의 참다운 매력을 끌어내지 못하는 것처럼.

약간 식었지만 여전히 뜨거울때. 마치 인생의20-30대 처럼 화려하게 자신을 어필한다. 자신이 가진 향. 맛. 모든것이 제일 강하다.

거기서 좀더 식으면 비로소 이 커피의 진가를 알 수 있다. 각각의 맛이 조화를 이루지 않고 시어지는 커피가 있는가 하면, 떫어지는 커피도 있다. 하지만 정말 좋은 커피는 그 균형이 깨어지지 않는다. 오히려 더욱 부드러워진다. 마치 중장년을 보는것 같다.

완전히 식어버린 커피는 자신의 개성이 상당히 흐려진다. 하지만 그 와중에 좋은 커피는 여전히 좋은 커피로서 맛있다.

커피의 맛을 결정하는 요소는 여러가지다. 산지의 기후, 토양, 품종, 수확된 후의 시간, 로스팅 방법, 로스팅 정도, 로스팅 된후의 시간, 분쇄도, 추출방법, 추출자의 실력, 사용하는 물 등등. 가끔 생각하지만 사람의 인생만큼이나 복잡하다.

난 커피의 인생을 한창인 청년기나 중장년층에서 끝내버린다. 잔인하게도.
다 식어버리기 전에, 화려할때 다 마셔 주는게 예의라고 생각하니까.

하지만 가끔. 일부러 그 커피가 다 식어가길 기다리는 커피도 있다.

내가 나이들어도 그런 커피가되고 싶다.


p.s. 나 왜 갑자기 궁상이지?

그럼 다시 조용한 블로그로 돌아가야겠지요.

가끔 커피 기구 사용기나 시음기 올리고, 가뭄에 콩나듯 imaging 한것 올려보구.

근데, 아는게 별로 없어 조용히 살려고 하면 한번씩 이상한 놈들이 뜹디다?

ㅡ.ㅡ+

여튼

"중력과 질량은 별개입니다."

라는 주옥같은 명대사에 어그로가 끌려서 시작된 이번 키베는 종료하고 싶습니다.

근데.....


유사과학자 까는 포스팅은 안하시나요? 그거 아니면 앙망문이라도.

안녕하세요. 지난 며칠간(그래봤자 이틀?) 과벨을 떠들석하게 만든데 일조한 프라이오 입니다.

웹상에서는 되도록이면 매너를 지키고자 노력했는데 잘 안되는군요. 솔직히 자살하라는 말듣고 이정도까지 해주면 참 매너있는 편이라고 생각하고 있습니다.

오늘 이렇게 포스팅을 하게 된 연유는 장이론에 대해 설명하기 위해서입니다. 그동안 답답하셨을 문과분들을 위해 최대한 쉽게 설명하려고 하니 관심있게 지켜봐주십시오. 더불어 TTG님이 도데체 어떻게 장이론을 이해했길래 다 이해했다고 말하면서 헛다리만 짚는지에 대해 제 나름의 해석을 붙이려 합니다. 배운지 오래되었고, 쉽게 설명하기 위해 여기저기 각색했기 때문에 조금은 어긋나는 부분도 있을 것입니다. 그때는 여러 블로거분들의 도움을 바랍니다.

일단 장이론에 대한 썰을 풀어봅시다.

음... 일단 손전등을 생각해 봅시다.

손전등 바로 앞에 손을 가져다 대면 빛이 매우 밝겠지요?

그렇다면 손전등과 먼 곳에 가져다 대면 어떨까요? 당연히 조금더 어둡게 보일겁니다.

아래 그림을 보시죠.
손전등에서의 거리가 2배가 되면 빛이 닿는 면적은 4배가 됨을 알수 있습니다. 면적의 비는 거리의 제곱의 비와 같다라고 표현할수 있는데요, 그낭 거리*거리=면적 이라고 이해 하시면 이해가 빠를듯 합니다.

여기서 손전등에서 100의 빛이 나온다고 합시다. 그러면 처음의 녹색 면에 닿는 빛의 양은 100이겠지요. 물론 뒤의 파란 면에 닿는 빛의 양도 100일 겁니다. 그런데, 똑같은 면적에서 받는 빛의 양은 어떻게 될까요? 처음 녹색면의 넓이 s에 닿는 양이 100이고, 뒤에 있는 녹색면의 넓이 s에 닿는 양은 25. 즉 1/4로 줄어들게 됩니다. 결국 면적에 반비례한다는 말이지요.

간단히 말하면 손전등에서의 거리가 멀어질수록 똑같은 면적에 빛이 닿는 양이 줄어든다는 이야기 입니다. 더쉽게 말하면 "전구에서 멀어지면 어두워져." 정도가 되겠네요.

이해 되셨나요?

갑자기 이 이야기를 꺼내는 이유는 이것이 장이론의 가장 기초적인 부분이기 때문입니다.

다음으로 넘어가지요.

자. 손전등의 경우는 빛이 원뿔형으로 나갑니다.(저는 편의상 사각뿔로 그렸습니다만...) 그럼 전구는 어떨까요? 완벽하게 빛을 360도 전후좌우 가리지 않고  구형으로 뻗어나가지 않을까요?자. 구의 면적공식은 다들 아시다시피 다음과 같죠.
r은 구의 반지름이니 곧 구의 표면에서 구의 중심까지의 거리입니다.


자.. 이제 장이론을 본격적으로 이야기해 봅시다.

장에는 대표적으로 중력장과 전기장이 있습니다. 제가 아까 전구에서 100 만큼의 빛이 나온다고 이야기 했지요? 중력장과 전기장에서 전구와 같은 역할을 해주는게 각각 질량과 전하입니다.

그러니까

내설명  : 전구
중력장  : 질량
전기장  : 전하량

이라는 말이지요. 전하량은 생소하신 분들도 있고, 눈에 보이지도 않으니 눈에 보이고 친숙한 질량으로 설명하도록 하겠습니다.

다음 그림을 보세요.



위 그림에서 가운데 까만점이 1kg입니다. 거기에 반지름이 각각 r과 2r인 구를 그려 줬습니다.

여기서 말이죠. 저 1kg이 주변에 어떠한 영향력을 미친다고 생각합시다. 전구에서 나오는 빛처럼요. 그리고 이 영향력은 질량에 따라 일정하게 증가합니다. 1kg이면 1kg이 주는 영향력이 있고 2kg이면 2kg이 주는 영향력이 있지요.

다시 1kg으로 돌아옵시다.

저 1kg의 물체가 안쪽구에 미치는 영향을 모두 합한 값과, 바깥쪽 구에 미치는 영향을 모두 합한 값은 같아요. 같은 1kg 이니까. 마치 손전등에서 나온 빛을 가까이에서 측정한것을 모두 합한 값과 멀리서 측정한 값이 똑같듯이요. 하지만 안쪽의 구의 면적 1과 바깥쪽 구의 면적 1에서 측정한 값은 같을까요? 아닙니다. 바깥쪽 구에서 측정한 값이 훨씬 약하겠지요? 얼마만큼 일까요? 바깥쪽이 안쪽의 1/4입니다.(위의 손전등 문제와 같습니다.)

자. 그렇다면 저 1kg이 각각의 면에 끼치는 영향력의 세기를 식으로 나타내면 다음과 같습니다.

좀더 일반적으로 적어주면
이렇게 변할수 있겠군요. 질량이 주는 영향력을 세기는 질량이 증가함에 따라 비례하여 증가하므로 1kg의 영향력 대신 그냥 질량을 사용했습니다.

물리학에서는 질량을 m으로 표기하고, 거리는 다양한 표기법이 있지만 여기서는 그냥 반지름을 의미하는 r로 표기합니다.
이를 식으로 다시적어주면.

그럼 질량이 주는 영향력의 세기는 뭘로 변환할까요? 중력은 질량과 질량사이에 작용하는 힘입니다. 그런데 F=ma 이므로 결국 질량에 주는 영향력의 세기는 가속도인 a로 표기 됩니다.

이렇게 정리됩니다.

이게 중력장을 나타내는 기본 틀입니다. a는 가속도. 즉 중력장의 세기를 나타내지요. 하지만 이걸 그대로 사용하지는 못합니다. 참으로 아쉽게도말이지요. 왜냐하면 우리가 쓰고있는 질량의 단위인 kg과 거리의 단위인 m(미터)가 완전히 호환되지 않기 때문에 그렇습니다. 참으로 안타까운일이지요. 그래서 위 식을 아래와 같이 고쳐 줍니다.

저 ? 부분에 적당한 숫자를 집어 넣으면 변환이 완료 됩니다. 그 적당한 숫자는 물리학자 분들께서 뼈빠지게 고생하시면서 구해 놓으셨습니다. 그리고 4와 파이는 변화가 없는 값이므로 한데 묶으면, 
이 됩니다. G는 중력 상수라는 이름이 붙어있습니다.

왜 (-)가 붙어 있느나면 중력은 서로 끌어당기기만 하는 힘이라 그렇습니다. 이에 대한 자세한 설명은 제게 힘이부치니 그냥 넘기도록 하지요.

머나먼 여정을 거쳐 여기까지 왔습니다. 중력장을 구하는 방정식을 유도했어요.

자, 그럼 대망의 TTG님은 무었을 착각했는가 시간이 돌아왔습니다.

첫번째,

TTG님은 지구의 중력장. 그것도 지구 표면에서의 중력장의 크기를 그냥 중력장의 전부다 라고 착각하셨습니다. 그래서 중력장이 9.8m/s 니 뭐니 하는 말을 하시는 겁니다.

저 위의 식에 r=지구의 평균 반지름. m=지구의 질량을 대입하면, 9.8m/s^2가 나옵니다.(9.8m/s아닙니다.) 

그러니까 아주 틀린말은 아닌데, 뭔가 하나 착각하고 있는거죠. 9.8m/s^2는 절대 불변이라고. 사실 식에서 보시듯이 질량이 변하고 거리가 변하면 다 바뀝니다. 

두번째,

자꾸 질량과는 상관없는 f(x,y,z)의 공간함수니 뭐니 하시는데 이러는데도 이유가 있습니다.

중력장은 위 식을 통해 계산하면 거리에 따라 각각의 값이 나옵니다. 하지만, 그 거리가 일정하여 중력장의 크기가 똑같이 나오는 위치들이 있지요. 이를 죽 이어보면, 구가 나옵니다. 질량이 질점의 형태를 취하지 않고 있으면 곡면이 나올수도 있지만, 여튼 질점일 경우는 구가 나옵니다. 그런데 이건 f(x,y,z)로 나타낼수 있거든요? 그래서 저러는 겁니다. 왜 그 곡면이 나왔는지는 생각지도 않고 그냥 보이는게 저거라 우기는 거에요. 좀 딱합니다.

TTG님이 생각한게 제게 아님 말고 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

근데 저렇게 생각한게 아니면 무슨 생각을 하고 있는지 감도 안옴.


재미있게 읽으셨나요?

공돌이라 글이 영 구리지만 나름 최대한 쉽게 풀어써보았습니다. 수정할 부분 있으면 지적해 주시고, 보충할 부분 있으면 보충해 주세요. 그리고 조금이나마 인문계 분들의 답답함이 풀렸으면 합니다.

  

차마 이런 무지한 인간을 보게 될줄이야

그래서 댓글도 달고, 장이론에 대해 이야기도 나누고, 여러가지 대화를 나누고, 했습니다만.

지나치게 단어의 뜻에 집착하시고 문맥에 집착하시고,

더불에 저에 대한 자살권유에도 굴하지 않고 칭찬을 해드렸더니



이렇게 나름 신사적으로 대처했는데.. 저와 신체기관이 달라서 나름 칭찬도 해드리고 미래에 대한 비전도 제시해 드렸는데.

차단이라니 ㅠ.ㅠ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

아니.. 제가 알고있는 물리학적 지식이 그렇게나 잘못된 거였습니까?