Q. 맥스웰 방정식이 어떤 것인가요???
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.맥스웰 방정식(Maxwell's equations)은 전기와 자기의 발생, 전기장과 자기장, 전하 밀도와 전류 밀도의 형성을 나타내는 4개의 편미분 방정식입니다 맥스웰 방정식은 빛 역시 전자기파의 하나임을 보여줍니다.각각의 방정식은 가우스 법칙, 가우스 자기 법칙, 패러데이 전자기 유도 법칙, 앙페르 회로 법칙으로 불린다. 각각의 방정식을 제임스 맥스웰이 종합한 이후 '맥스웰 방정식'으로 불리게 되었읍니다전자기역학은 맥스웰 방정식과 로런츠 힘 법칙으로 요약됩니다로랜츠 힘은 맥스웰 방정식으로부터 유도될 수 있읍니다.맥스웰의 방정식은 과학과 기술에 큰 영향을 미쳤고, 그것들은 오늘날에도 의료 영상에서부터 우주 탐사에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 여전히 사용되고 있습니다. 그들은 또한 빛의 속도가 관찰자의 기준 틀과 독립적인 기본 상수라는 것을 보여준 알버트 아인슈타인에 의한 특수 상대성 이론의 발전을 이끌기도 했습니다.
Q. 미국 서부에서 자주 일어나는 토네이도의 발생원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.토네이도는 광범위한 지역에 강한 폭풍이 있을 때 많이 만들어 집니다. 강한 폭풍에는 일부 영역에 공기의 강한 상승운동이 존재하는데, 이것이 토네이도를 만들 수 있습니다. 토네이도는 매우 강하게 회전하는 공기의 흐름을 가지고 있는데, 이는 강하게 상승하는 공기가 만들어내는 것입니다. 피겨스케이팅 선수가 팔을 펼쳐서 회전하다가 오므리면 그 회전이 강해지는 원리와 같습니다. 이는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 약하게 회전하는 어느 공기 기둥이 있다고 합시다. 그 공기 기둥을 위아래로 잡아당기면 그 공기 기둥의 두께가 얇아지겠죠. 그러면 피겨스케이팅 예와 같이 그 회전은 빨라집니다. 또한 강한 상승운동은 공기 기둥을 위로 잡아당기는 역할을 하죠. 그래서 강한 폭풍이 있을 때, 토네이도가 만들어지는 것입니다.