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[[전자기학]]은 전기과 자기를 하나의 [[전자기력]]으로 통일하여 다룬다. 좀 더 정확히 말하면, 자기력은 [[전기력]]의 상대론적 효과로 볼 수 있다. 즉, 로렌츠 변환에 의해 전기장이 왜곡돼 생기는 현상이라는 것이다. 중력의 경우에도 유사한 현상이 생기는데, 중력이 워낙 약한 나머지 [[중자기력]]은 전기적 자기력과 달리 매우 약하다.
 
[[전자기학]]에서는 전기력과 자기력을 서로 대칭적으로 다루기 때문에, 모든 물질의 전기적 전하와 자기적 전하를 바꾸어도 힘이 동등하게 작용한다. 다만, 양전하와 음전하를 분리할 수 있는 전기와는 달리, 실험적 관측 결과에 따르면 자기 전하는 독립적으로 존재하지 않는다 (북극과 남극을 분리할 수 없다). 다시 말해, 아직 [[자기 홀극]]을 실헙적으로 발견하지 못했다. 그러나 여러 물리 이론들([[대통일이론]] 따위)은 자기 홀극의 존재를 예측한다. 만약 자기 홀극이 존재한다면, [[폴 디랙]](Paul Adrian Maurice Dirac, 1902년 8월 8일 - 1984년 10월 20일)의 계산에 따라, [[전하]]의 [[양자화]](즉 [[기본 전하]]의 존재)를 설명할 수 있다.
 
==역사==
자기 현상을 가장 먼저 관찰한 사람은 북부 그리스 출신인 [[탈레스]]이다. 그는 문질러진 [[호박 (화석)|호박]]이 머리카락이나 먼지 등을 끌어당기는 [[정전기 유도]] 현상을 발견하였다. 또한 탈레스는 자석 성질을 지닌 돌덩이를 발견하고 그것의 성질을 세상에 알렸다. 그 돌덩이의 성질은 철을 끌어당기고, 철이 붙을 때마다 같은 방향으로 정렬하며, 철을 그 돌덩이에 문지르게 되면 그 철은 그 돌덩이와 같은 성질을 가지게 되는 것이다. 이 돌덩이는 다름 아닌 천연 자석({{lang|en|lodestone}})이다.
 
이런 천연 자석은 그리스뿐만 아니라 세계 곳곳에서도 발견되었다 특히 중국에서는 자석이 항상 북쪽과 남쪽을 가리키는 것을 발견했으며, 이 성질을 이용해 항해에 유용한 [[나침반]]을 발명하였다. 나침반은 1187년 [[유럽]]에 전해졌다.
 
자석의 성질에 대한 연구는 1269년 페트루스 페레그리누스({{lang|fr|Petrus Peregrinus de Maricourt}})가 실험을 통해 본격적으로 진행하였다. 그의 실험의 결론은 자석은 두 극이 있으며 한 자석이 두 쪽으로 나뉘어도 각 조각은 항상 두 극을 가지게 된다는 것이다. 그리고 그는 자석의 같은 극은 서로 밀어내며 다른 극은 서로 당기를 것을 알아내었다. 그러나 자석이 북쪽과 남쪽을 가리키는 현상을 지구의 [[자기장]]에 의한 것임을 생각하지 못했다.
 
이 실험 이후로 3세기가 지나서야 자석에 대한 연구가 이루어졌다. 이때까지는 [[나침반]]의 바늘이 수평 방향으로 힘을 받는다고 알려져 있었는데, 1576년 로버트 노먼({{lang|en|Robert Norman}})이 [[나침반]] 바늘이 아래로 살짝 기울어지는 현상을 발견했다. 처음에 그는 나침반의 불균형을 그 이유로 생각했지만 반복적인 실험으로 단순 나침반의 불균형이 아니라 실제로 아래쪽으로 힘을 받음을 발견했다. 노먼은 생각하지 못했지만, 이 실험은 나침반 바늘을 움직이는 힘이 하늘에 의한 것이 아니라 지구에 의한 것임을 발견하는데 큰 역할을 하게 된다.
 
1600년에, [[윌리엄 길버트]]는 《자석에 대하여》<ref>W. Gilbert, De Magnete (P. Fleury Mottelay 영역), Dover Publications, 1991.</ref>라는 제목으로 자기 현상을 연구한 책을 출판하였다. 이 책에서 길버트는 나침반이 지구의 자기적 성질에 의하여 작동한다고 주장하였고, 이는 자기 현상에 대한 첫 과학적 연구로 여겨진다.
 
그 뒤, 자기 현상에 대한 연구는 더욱 활발해져 더욱 구체적이고 정량적인 이론들이 나타나기 시작하였다. 이 시기에는 자기 현상이 어떤 가상의 자기 [[유체]] ({{lang|en|magnetic fluids}})로 인한 것이라는 가설이 유망하였으나, 19세기에 와서 자기장은 전류의 흐름에 의해서 생기게 된다는 [[앙드레마리 앙페르]]의 발견을 토대로 [[마이클 패러데이]]는 자기 유체의 존재를 부정하였고,<ref>M. Faraday, Experimental Researches in Electricity, vol III Taylor and Francis, 1855.</ref> 이후 이 가설은 곧 잊혀졌다.
 
패러데이의 자기와 전기현상에 대한 발견 이후, 스코틀랜드 과학자인 [[제임스 클러크 맥스웰]]은 이때까지 관측된 자기현상과 전기현상을 바탕으로 전자기학 이론<ref>J.C. Maxwell, A dynamical theory of the electromagnetic </ref>을 도입하였다. 전자기학 이론은 물리학에서 위대한 이론 중의 하나로 평가되고 있는데, 왜냐하면 자기와 전기 현상에 대한 이론을 통합했으며 나아가 빛이 전기장과 자기장 진동의 형태로 진행한다는 성질을 설명하기 때문이다. 더욱이 전자기학 이론은 빛이 관성계에 관계없이 일정한 속도로 진행한다는 것을 설명했고, 이는 [[알베르트 아인슈타인]]의 [[특수 상대성 이론]]으로 이어진다.
 
== 같이 보기 ==