뉴턴역학의 가치와 한계

사물은 항상 변증법적으로 통일되고, 하나로 나뉘어집니다. 과학자들은 뉴턴의 고전적 역학방법과 성과를 응용하면서 자연과학을 발전시켰지만 당시 사람들은 뉴턴의 과학적 성과를 수용하고 운용할 때 적용범위를 제대로 파악하지 못했고 적절치 못한 과장도 했습니다. 예를 들어 당초 물리학에 관련된 모든 문제는 불변의 중력과 척력으로 귀결될 수 있으므로 자연현상을 힘으로 바꾸면 된다는 과학자의 의견이 있었습니다. 결국 힘은 현상과 규율에 대한 인식 부족의 피난처가 되면서 당시로서는 설명할 수 없었던 여러 가지 현상을 각기 다른 힘의 이름으로 만들었습니다. 따라서 뉴턴의 고전역학적인 내용과 연구방법은 자연과학을 발전시키면서 부정적인 영향을 많이 끼쳤습니다.

큰 성취

경전역학은 인류 전체의 자연계에 대한 인식을 새로운 수준으로 추진하였고, 뉴턴은 천상운동과 지상운동을 통합하여 역학적으로 자연계의 통일성을 증명하였고, 이는 인류인식의 자연역사에 대한 첫 번째 큰 도약과 이론을 종합하여 새로운 시대를 열었으며, 학문발전의 진행과 후대 과학자들에게도 깊은 영향을 끼쳤습니다.

경전역학은 자연과학 이론의 기본 특징을 처음으로 명확히 함으로써 근대리론적 자연과학의 탄생을 상징하며, 다른 분야에서도 자연과학의 본보기가 되고 있습니다. 뉴턴은 귀납과 연역, 종합과 분석의 방법으로 극히 명료하게 완성된 역학체계를 후대에 과학의 모범으로 꼽아 물리학자들이 물리학을 연구할 때 가장 간결하고 이상적인 형태를 추구한다는 것을 보여주었습니다.

경전 역학의 수립은 자연 과학과 과학 기술의 발전, 사회 진보에 심대한 영향을 끼칩니다. 하나는 과학의 연구방법이 물리학의 각 분과로 응용되어 경전 물리학의 성립에 의의가 크다는 점이고, 또 하나는 경전 역학과 기타 기초과학이 결합하여 많은 교차학과를 발생시켜 자연과학의 진일보한 발전을 촉진했다는 점입니다. 하나는 경전역학이 과학 기술에 광범위하게 응용되어 사회 문명의 발전을 촉진했다는 것입니다. 

 

적용 범위와 한계

고전역학의 응용은 물체의 운동속도의 제한을 받아, 물체가 운동하는 속도가 진공중의 빛의 속도에 가까울 때, 고전역학의 많은 관념은 중대한 변화를 일으킬 것입니다. 만약 고전 역학에서 물체의 질량이 변하지 않을 뿐만 아니라 물체의 속도나 에너지와 무관하다고 생각한다면, 상대성 이론의 연구는 물체의 질량이 운동 속도 증가에 따라 증가하며, 물체의 질량과 에너지 사이에는 밀접한 관계가 존재한다는 것을 보여줍니다. 그러나 물체가 진공 속의 빛보다 운동하는 속도가 훨씬 낮을 때 경전역학은 여전히 적용됩니다.

뉴턴의 운동 법칙은 미시적 영역에서 물질 구조와 에너지의 불연속 현상에 적용되지 않습니다. 19세기와 20세기를 맞아 물리학의 세 가지 발견, 즉 x-ray의 발견, 전자의 발견과 방사성의 발견으로 인해 물리학의 연구는 거시적 영역에서 미시적 영역으로, 특히 20세기 초 양자역학의 수립으로 고전관념과는 다른 새로운 관념이 생겨났습니다. 예를 들어 양자역학 연구에 따르면 미시 입자는 입자성 표현과 파동성 표현, 입자의 에너지 등 물리량은 분립할 수밖에 없는 수치, 입자의 속도와 위치는 불확실성, 입자의 상태는 입자가 공간적으로 나타날 확률로만 묘사할 수 있다는 것 등입니다. 그러나 양자역학은 고전역학에 대한 부정이 아니라 거시물체의 운동에 있어서 양자현상이 현저하지 않고, 고전역학은 여전히 적용됩니다.

현대 물리학의 발전은 경전역학의 존재 가치를 떨어뜨리지 않고 시야를 넓혔을 뿐이며, 경전역학은 여전히 적용 범위에서 빛을 발할 것입니다.