Physics as a Second Language

10 장

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물리학의 거의 대부분 식은 벡터를 사용하여 기술되어 있습니다. 그러므로 물리학이라는 외국어에서는, 벡터라는 것이 알파벳 다음으로 중요합니다. 물리학의 문법 역시 벡터 문법에 기초를 두고 있습니다. 벡터는 아래와 같이 표시하기로 하였습니다. 물론 여러 다른 노테이션이 있지만, 본질은 같습니다. 그 본질이 뭘까요? 바로 "스칼라와 다르게 보이도록 기술한다."입니다. 별 거 아니지요? 몇 가지 예를 들어 보겠습니다.

보통 폰트는 스칼라, 굵은 폰트는 벡터로 취급합니다.

화살표가 없으면 스칼라, 화살표가 있으면 벡터로 취급합니다.

여기에서는 화살표가 있는 노테이션을 사용하겠습니다.

번역하면, [벡터 에이와 벡터 비는 같다.]

스칼라는 크기만 있는 양이고, 벡터는 크기와 방향이 있는 양이라고 합니다. 양이므로 몇 배를 할 수가 있지요. 그럼 먼저 스칼라부터,

번역하면, [스칼라 에이를 다섯 배 한다.]

번역하면, [벡터 에이를 다섯 배 한다.]

간단하지요? 그런데 벡터는 크기 뿐만 아니라, 방향도 가지고 있는 양이라고 하였습니다. 그럼 벡터의 방향을 바꾸어 볼까요?

벡터 에이의 방향이 바뀌었습니다. 마이너스 기호 하나가 이런 일을 할 수 있습니다!

우리는 스칼라 양을 더할 수 있습니다. 벡터 역시 양이므로, 더할 수 있습니다.

번역하면, [벡터 에이와 벡터 비를 더하면, 벡터 씨가 된다.]

벡터 에이를, 유닛 벡터를 이용하여 표현할 수도 있습니다. 먼저 유닛 벡터를 만들어 볼까요?

번역하면, [벡터 에이를 자신의 크기로 나누면, 단위 벡터가 된다.]

그러면 벡터 에이는 아래와 같이 표현될 수 있습니다. 절대값 에이는 그냥 에이로 써도 됩니다. 단 보통 폰트로! 그래야 스칼라인줄 아니까요.

마지막으로 기억을 더듬어, 벡터의 성분 표시까지 하겠습니다.

엑스, 와이 그리고 제트로 이루어진 3 차원 직각좌표계에서 표현해보면,

번역하면, [벡터 에이는 엑스 성분이 에이 엑스, 와이 성분이 에이 와이, 그리고 제트 성분이 에이 제트이다. 아이 캐럿, 제이 캐럿 그리고 케이 캐럿은 엑스, 와이 그리고 제트 방향의 유닛 벡터이다.]

알고보면, 물리학이라는 것이 그리 어려운 것은 아니지 않을까요? 객관적으로 볼 수 있고, 객관적으로 생각을 할 수 있다면, 물리학을 더 이상 공부할 필요가 없다고 봐도 무방합니다. 이제부터는 고양이가 필요없다고 생각됩니다. 이제 더 이상 머리에 쥐가 돌아다니지 않을 테니까요.