세계의 변화, 장(場, field)의 발견

  뉴턴은 자신의 방정식이 자연에 존재하는 모든 힘들을 기술하지는 않는다는 것을 알았습니다. 물체들은 낙하할 때에만 움직이는 것은 아니니까요. 뉴턴이 해결하지 못한 첫째 문제는 우리 주위에서 일어나고 있는 것들을 규정하는 다른 힘들을 이해하는 것이었습니다. 이 일은 19세기에 들어서서야 일엊기 시작하는데 두 가지 놀라운 사실이 밝혀집니다.

  하나, 우리가 보는 거의 모든 현상들은 중력과는 다른 단일한 힘에 의해 지배된다는 것입니다. 오늘날 우리가 전자기력(electromagnetism)이라고 부르는 힘입니다. 물질들을 뭉치게 하여 고체가 형성되도록 하는 것이 바로 이 힘이죠. 분자 속의 원자들을 뭉치게 하고, 원자 속의 전자들을 뭉치게 하는 것도 이 힘입니다. 이것이 화학작용과 생체작용을 일어나게 합니다.

  하나, 장(場, field)이라는 개념입니다. 전자기력이 어떻게 작동하는지에 대한 이해는 두 사람의 영국인에 의해 이루어졌습니다. - 마이클 패러데이(Michael Faraday, 1791~1867), 제임스 클라크 맥스웰(James Clek Maxwell, 1831~1879) - 패러데이는 아주 가는 선들의 다발이 공간을 채우고 있다고 상상합니다. 우리 주위의 모든 것을 채우고 있는 보이지 않는 거대한 거미줄, 이를 그는 역선(力線, lines of force)라고 불렀습니다. 이 선들이 어떤 식으로 ‘힘을 나르기’ 때문이죠. 이 선들은 전기력과 자기력을 한 물체에서 다른 물체로 전달합니다. 이를 ‘장’이라고 하는데, 이로부터 패러데이는 뉴턴의 우아하고 단순한 존재론에서 벗어납니다. (56~61쪽)

  세계는 달라졌습니다. 세계는 더이상 공간 속의 입자들만이 아니라, 공간 속의 입자들(알갱이들, 粒子, particles)과 장들(fields)로 이루어져 있습니다. (65)  The world has changd ; it is no longer made up of particles in space but of particles and fields in space. (46)