맥스웰의 '전자기 방정식'이란?

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전자기(電磁氣)에 대한 ‘맥스웰의 방정식’

 

  

20세기가 시작되면서 세계는 전기와 자기의 시대, 전파통신 시대, 전자시대로 들어섰다. 오늘의 전자와 통신의 시대는 스코틀랜드의 위대한 이론물리학자이며 수학자인 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell 1831-1879)의 선구적인 업적으로부터 꽃피기 시작했다.

 

맥스웰은 당시까지 알려진 전기장과 자기장에 대한 법칙을 통합하여 1864년에 4가지 수학 방정식으로 나타냈다. 맥스웰의 방정식(Maxwell's Equation)은 매우 복잡하다. '가우스의 법칙' 2가지와 '패러데이의 법칙', 그리고 '암페어의 법칙'을 통합한 내용은,

 

1) 전기장과 전하와의 관계,

 

2) 자기장과 자극(磁極)과의 관계,

 

3) 전류와 자기장과의 관계,

 

4) 전류(또는 전기장)와 자기장과의 관계를 통합한 것이다.

 

후대의 물리학자들은 맥스웰의 업적을 말하여, ‘아이작 뉴턴에 이어 두 번째로 물리학을 통합시킨 과학자’라 부르고 있다. 그는 “자기장과 전기장은 파의 형태로 진행하며, 그 속도는 빛의 속도와 같고, 자기장과 전기장의 파(波)는 서로 직각을 이루고 진행한다.”고 예측했다.

 

맥스웰은 어릴 때 ‘멍청이’로 불릴 정도였다. 그러나 그의 아버지가 왕립학회의 과학 강연회에 그를 데리고 갔을 때. 거기서 과학에 흥미를 갖게 되었다. 그는 뉴턴과 아인슈타인에 뒤이어 3번째의 위대한 물리학자로 인정되고 있다.

 

 

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