패러데이&맥스웰: 공간에 펼쳐진 힘의 무대

정동욱

저자정동욱은서울대학교컴퓨터공학부를졸업하고,동대학원에서과학사및과학철학협동과정을수료했다.현재과학에서사용되는모형과유비를주제로박사학위논문을쓰고있다.역서로는《프리즘:역사로과학읽기》(공역)와《논쟁없는시대의논쟁》(공역)이있다.

Chapter1초대
힘은어떻게전달될까?
힘은‘직접’작용한다:뉴턴의만유인력
힘은장에의해매개된다:공간에펼쳐진‘장’
패러데이와맥스웰

Chapter2만남
1.19세기과학자가되는길
패러데이,제본공도제가되다
거리에서과학을배우다
화학자의도제로훈련받다
과학의문화적상징이되다
맥스웰,엘리트코스를밟다
케임브리지의우등생이되다
맥스웰,물리학자가되다

2.‘힘의선’의탄생
전기와자기
전류가나침반의바늘을움직이다
도선주위에원을그리다
자석과도선을회전시키다
자기로전류를만들어내다
자기작용선을자르면전류가유도된다
공간에‘힘의선’을그리다

3.‘힘의선’으로그린새로운세계
전기분해에서전류의본질을읽다
절연체의분극긴장에서정전기유도의본질을읽다
전하는언제나쌍으로존재한다.
정전기유도는매질의긴장유지능력에의존한다
휘어진전기유도선
학계의냉담한반응
반자성체의발견
자기투과율의차이로자기작용을설명하다
‘힘의선’에물리적실재성을부여하다
‘힘의선’으로그린새로운세계

4.뉴턴의품에들어온‘힘의선’
유체튜브로힘의선을구현하다
유체시스템을전기와자기현상에적용하다
장의양과강도를구분짓다
소용돌이분자로자기력선을그리다
유동바퀴로전자기유도를구현하다
매질의탄성변형으로전기력선을그리다
전자기작용의전달속도는빛의속도와같다
모형없이방정식을유도하다
부호가틀리다
방정식으로전자기파를만들어내다
맥스웰의장개념

5.공간에펼쳐진‘장’의의미
공간에존재하는실체로서의‘힘의선’
탄성매질의상태로서의‘장’
에테르가제거된‘장’

Chapter3대화
과학에수학이정말필요해?

Chapter4이슈
과학에서모형은어떻게사용되는가?
효과적인교육전달매체로서의모형
기억보조장치로서의모형
이해와설명의원천으로서의모형
이론적탐색과예측도구로서의모형
모형과실재,그리고이론적개념

패러데이의작은실험이맥스웰의수학적지식을거쳐전자기학으로완성되기까지
전기와자기,빛을하나로통합함으로써현대물리학혁명을이끌어낸전자기학의모든것!

이론이아닌실험을통해세계를해석한위대한실험물리학자,패러데이.똑바로세운자석주위의전선의움직임을관찰하는사소한실험을통해자기가전기를발생시킨다는‘전자기유도법칙’을실험적으로증명한그의창의적실험과탁월한물리적통찰은현대문명의필수적인기술인전파의탄생을가져왔을뿐만아니라상대성이론,양자론으로이어지는현대물리학의포문을연맥스웰방정식을이끌어냈다!또한패러데이의정밀한실험자료를수학적으로이론화한맥스웰방정식은전기장과자기장의의변화가만들어내는파동,즉전자기파의존재를밝혀냈을뿐만아니라빛이전자기파의일종이라는주장을이끌어내며뉴턴의운동법칙에서아인슈타인의상대성이론으로넘어가는가교가된다!

라디오,텔레비전,위성통신에서인터넷까지,전세계를하나로연결시킨이모든과학기술을가능케한전자기이론!무수한시행착오속에서전기와자기,빛이모두동일한기본법칙으로통일될수있음을실험과이론을통해증명하며전자기학을확립한패러데이와맥스웰의연구과정을통해새로운과학적지식이성립되기까지의과정이한편의드라마처럼펼쳐진다!