주제: 결정론적 세계관의 비판적인 성찰과 오일러-라그랑주 방정식의 공학적 활용
탐구 동기: 물리학2에서 학습한 포물선, 등속 원운동, 진자 운동은 모두 물체의 초기 상태를 안다면 외력이 작용하지 않을 때 그 이후 어느 시점에서의 물체의 상태를 정확하게 알 수 있다고 말한다. 하지만 그 이후 하이젠베르크의 불확정성의 원리에 따르면 미시 세계로 들어갈 경우 물체의 위치와 운동량을 정확하게 측정하는건 불가능하게 된다. 근데 여기서 거시 세계를 미시 입자들이 집합되어 만들어진 것이라고 본다면 거시 세계의 운동 또한 정확하게 예측하는 것은 불가능해야되지 않을까?
1.서론
-경로적분: 입자는 모든 경로를 동시에 지나가므로 확률적으로만 운동을 예측할 수 있다
하지만 거시적 rnbah에서는 이 입자들이 서로 상쇄 갑섭과 보강간섭을 일으키면서 유일한 궤적이 남게 되는데, 이 궤적은 최소 작용의 경로임
2.본론
-최소작용의 원리라는 개념을 가볍게 이해해봄
-레너드 서스킨드의 ‘물리의 정석’을 읽고 이를 수학적으로 면밀하게 학습함
이를 통해 오일러-라그랑주 방정식을 힉교 밖 교육에서 배운 개념 등을 활용하여 가볍게 이해해봄
-도서에서 말한 오일러 라그랑주 활용의 이유를 듣고 기존 고전역학적 수식을 오일러 라그랑주 방정식 체계로 표현하고 이를 기존 수식과 비교해봄
3.결론
-미시적 세계의 운동은 확률적으로만 예측 가능하나, 거시적 세계에서는 위와 같은 이유로 정확하게 운동을 예측하고 측정할 수 있음
-오일러 라그랑주 역학이 고전 역학처럼 벡터 해석과 힘의 상호작용을 모두 고려할 필요 없이 시스템 전체의 에너지 변화를 일반 좌표계로 표현하여 운동을 간단하게 표현가능함
그렇기에 현대 동역학에서는 오일러 라그랑주 역학을 주로 사용함
-탐구를 해보니 결국 자연의 물리 법칙도 기존에 진행하였던 탐구들과 마찬가지로 에너지를 가장 효율적으로 사용하는 방향으로 윤동하게 설계되었다는걸 알 수 있었음