고전 물리학에 대한 3가지 큰 질문

 제가 예전부터 오랫동안 가져왔던 3가지 질문이 있는데요, 저희 학과 교수님이나 동 대학교의 물리학과 교수님께 질문을 해서 답을 얻어 보았습니다.

1. 뉴턴 법칙은 이론이 아니라 왜 법칙인가?

뉴턴 역학에 의하면 2m/s로 움직이는 판 위에 2m/s로 움직이는 사람이 있으면 4m/s입니다. 그런데 틀렸습니다

아인슈타인에 의하면 답은 3.9999...9m/s가 됩니다

제가 배우기로 법칙은 절대불변의 진리이자 전제에 해당된다고 고등학교때부터 배워왔습니다

그런데 뉴턴 역학은 완전히 틀리진 않았고 아리스토텔레스 시대를 깬 의의가 있긴 하지만 수정이 필요한 부분이 아인슈타인에 의해 알려졌습니다

근데 어떻게 감히 아직도 '법칙'의 권좌에 올라가 있는지가 의문스럽습니다

가장 설득력 있었던 설명은, 거시세계에 한정해서는 아직도 잘 해석하게 해주는 유용한 도구이기라는 설명이었습니다

2. 에너지 보존 법칙은 어떻게 법칙이 되었는가?

일반물리학 시간에 배우길 항상 측정값에는 오차가 존재하고, 레포트도 오차가 발생했을 때 그 이유를 서술하는 것에 중점을 두었었습니다

그런데 항상 물리, 화학 반응에서 전후로 에너지가 보존된다는 설명을 어떻게 정할 수 있었는지가 의문입니다

정말로 에너지가 무조건 보존된다 하더라도, 항상 측정값에는 오차가 생길 것이고 아무리 폐열같은 요소를 더해도 전의 에너지 > 후의 에너지 였을텐데요

좀 상상의 나래를 펼치자면, 혹시 우리가 인지하지 못하는 아주아주 작은 값 만큼이 암흑물질이라던지 암흑에너지 따위로 날라가고 있을 지도 모르지 않겠습니까

'물리학에서 중대한 전제이니, 이 전제가 틀렸다고 하면 이 전제에서 위로 있는 이론들이 와르르 다 무너지기 때문에 전제가 틀렸다고 하면 안되다' 라고 반론이 가능할 듯 한데요

그러나 빈틈은 분명히 있다고 생각합니다. 마치 1번에서 뉴턴 역학과 현대 물리학에서 측정한 값이 4m/s와 3.999..m/s로 미세한 차이가 나듯이

뉴턴 법칙을 법칙이라고 불러도 될만큼의 아주아주 미세한 오차가 에너지 보존 과정에도 영향을 미쳐서, 정말 정말 작은 값이 차이가 나서 우리가 인지하지 못한다면

딱히 에너지가 100% 보존된다고 말하지 않고, 한 99.999...9%정도 보존된다고 해도 괜찮지 않을까 싶습니다

3. 에너지 보존 법칙은 좀 수정을 해서, 질량-에너지 보존 법칙이라고 해야하지 않는가?

2번 질문에서 이어지는데요

아인슈타인이 E=mc스퀘어 라는 것을 1900년대에 증명했는데

문제는 에너지 보존 법칙은 1800년대, 아무리 늦게 잡아도 1860년대에 정립되었습니다

그러니까 에너지 보존 법칙도 틀린 것은 아니지만, 수정이 필요하다고 느꼈습니다

좀 더 엄밀하게 따지자면 에너지 보존 법칙이 아니라, 질량-에너지 보존 법칙 이라는 새로운 명칭으로 불러야 하지 않을까요

혹시 그냥 에너지 보존 법칙으로 너무 오랫동안 굳어져서 그냥 이렇게 쓰는 것인지

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https://his.pusan.ac.kr/bbs/physedu/3402/639625/artclView.do

https://m.science.ytn.co.kr/program/view.php?mcd=0082&key=201908231605393988