학생들이 가장 싫어하는 과학 과목... 바로 물리학입니다.
2022학년도 수능에서 과탐 응시율을 보면 다음과 같습니다.
1. 지학1 : 29.9%
2. 생명과학1 : 29.5%
3. 화학1 : 16.1%
4. 물리1 : 13.7%
5. 지학2 : 7.8%
6. 생명2 : 1.4%
7. 화학2 : 0.7%
8. 물리2 : 0.7%
물리1,2 나란히 꼴찌를 기록하고 있을 정도로 비참합니다... 도대체 물리학이 뭐길래 이렇게나 힘든걸까요?
한 번 파헤쳐 봅시다!
먼저, 물리학의 역사입니다.
물리학의 역사는 인류의 역사와 밀접하게 연관되어 있습니다. 예를 들어 고대 그리스 철학자들은 자연의 기본 원리와 구조를 연구하는 철학적인 관점에서 물리학을 연구했습니다.
그러나 현대적인 물리학 연구의 시작은 17세기에 일어난 과학 혁명과 관련이 있습니다. 그때 이전까지는 천문학과 철학 등과 같은 분야에서 적용되었던 방법들이 실험과 관측 등의 방법을 중심으로 물리학 분야에서도 적용되기 시작했습니다.
그리고 17세기에는 갈릴레오 갈릴레이가 지구 중심의 우주선상 모델을 일제히 버리고, 태양 중심의 우주 모델을 세우면서 천문학 분야에서 큰 변화가 일어났습니다. 이후에는 이새종이 상대성 이론과 전자기학의 기초를 마련하면서, 19세기 후반에는 마리 퀴리가 방사능을 발견하는 등의 현대 물리학의 중요한 업적들이 이루어졌습니다.
20세기에는 양자역학의 발견과 상대성 이론의 완성 등 혁명적인 발견이 이루어지면서, 물리학 분야에서의 변화와 발전이 더욱 빠르게 이루어지기 시작했습니다.
지금은 물리학이 매우 발전하면서도 아직도 이해할 수 없는 현상들이 많이 존재하고 있습니다. 하지만 우리는 물리학의 발전이 매우 중요하다는 것을 알고 있으며, 계속해서 더 많은 연구와 발견을 통해 우리가 살고 있는 세상과 우주의 기본 원리를 더욱 깊이 이해할 수 있을 것입니다.
물리학은 모든 과학의 시초라고 볼 수 있겠어요.
다음으로, 물리학의 종류입니다.
1. 고전 물리학(Classical Physics) : 뉴턴 역학, 열역학, 전자기학 등과 같이 19세기까지의 물리학 분야를 일컫습니다. 비교적 간단한 시스템에서는 매우 잘 작동하지만, 고속이나 매우 작은 스케일의 현상에서는 한계를 보입니다.
2. 상대성 이론(Theory of Relativity) : 알버트 아인슈타인의 역사적인 발견으로, 물리학에서의 패러다임 변화를 가져왔습니다. 물리학적 현상의 상대성을 강조하며, 시공간의 관점에서 이해하는 것이 특징입니다.
3. 양자역학(Quantum Mechanics) : 알버트 아인슈타인, 니어보어, 퀀트 등의 과학자들이 발견하면서 대두되기 시작한 이론입니다. 물리학에서 가장 혁신적인 발견 중 하나이며, 물질의 기본 구성인 원자나 분자에서의 작용 원리를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
4. 입자물리학(Particle Physics) : 원자핵 구조와 구성 입자를 연구하는 분야입니다. 가장 작은 입자들이 가지는 특성을 밝히는 것이 중요한 목표입니다. 대표적인 실험으로는 슈퍼콜라이더와 같은 대형 가속기 실험이 있습니다.
5. 기초 물리학(Fundamental Physics) : 현재 물리학에서 연구되는 가장 기본적인 문제를 연구하는 분야입니다. 대표적으로는 어두운 물질과 어두운 에너지, 혹은 미시적인 입자와 그들 간의 상호작용 등을 연구합니다.
물리학의 분야는 매우 다양하며, 이 외에도 다양한 세부 분야들이 존재합니다. 이 분야들은 서로 긴밀하게 연결되어 있으며, 우리가 살고 있는 세상과 우주의 기본 원리를 이해하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
보통 대학에서 배우는 일반물리학, 열역학, 전자기학,역학 등은 모두 고전 물리학에 속하죠.
그리고 그 유명한 상대성 이론, 양자역학 등을 현대 물리학으로 묶곤 합니다.
우리 주위의 모든 현상을 물리학으로 설명할 수 있습니다. 그렇기에 친숙하면서도 어려운 겁니다.
당장 눈 앞에 연필이 떨어지는 것을 숫자와 영어로 표현한다는 것 자체에서 놀라우면서도 머리가 아파지는 겁니다.
그렇기에 물리학은 우리의 삶에 꼭 필요합니다. 예를 들어 보죠
1. 에너지 생산과 사용 : 물리학은 에너지 생산과 사용에 매우 중요한 역할을 합니다. 태양광, 풍력, 수력, 원자력 등의 에너지 생산 방식은 물리학의 이론과 원리를 기반으로 합니다. 또한, 에너지의 절약과 효율적인 사용에도 물리학적 이론이 크게 기여합니다.
2. 전자제품의 발전 : 물리학은 전자제품의 발전에도 큰 영향을 미쳤습니다. 전자기학과 반도체 이론을 기반으로 한 반도체 기술의 발전으로 인해 우리는 스마트폰, 컴퓨터, 텔레비전 등의 다양한 전자기기를 사용할 수 있습니다.
3. 의료 진단과 치료 : 의료 분야에서도 물리학은 매우 중요한 역할을 합니다. 자기공명영상(MRI)과 같은 물리학적 방법을 사용하여 질병 진단과 치료를 할 수 있습니다. 또한, 방사선 치료나 초음파 치료 등도 물리학적 원리를 기반으로 합니다.
4. 광학 기술의 발전 : 광학 기술은 물리학의 분야 중 하나이며, 레이저와 광섬유를 이용한 통신 기술, 빔 프로젝터, 카메라 등의 광학 기술은 우리의 일상 생활에 매우 중요한 역할을 합니다.
5. 우주 탐사 : 물리학은 우주 탐사 분야에서도 중요한 역할을 합니다. 뉴튼 역학의 법칙을 기반으로 한 인공위성, 우주선, 행성 탐사 로봇 등을 개발할 수 있습니다. 또한, 블랙홀, 다크 마터 등의 현상도 물리학적 이론을 통해 연구됩니다.
물리학은 우리의 삶과 미래를 크게 바꿀 수 있는 핵심 기술과 이론을 제공합니다. 따라서 물리학의 연구와 발전은 우리에게 매우 중요합니다.
어렵지만 꼭 필요한 물리학.... 조금씩 조금씩 관심을 가져봅시다 ㅎ
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