고대의자연철학과과학

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목차

고대의 자연철학과 과학과 기술
중세및 아랍의 과학과 기술
근대과학의 성립
전자기학의 역사
에너지의 이용과 열역학의 발달
화학의 발달
현대 과학(물리) 의 출현
거대과학기술과 작은 과학기술
생물및 의학의 역사

본문내용

적인 증기기관의 원리라고 할 수 있다. 이 단순한 원리가 바로 19세기에 서구 유럽이 세계를 지해하게 되는 가장 근본적인 힘으로 작용했던 것이다.
17세기에 뉴튼과 보일, 베이컨은 열을 물질 입자의 운동으로 보았다. 그후 프랑스의 라브와지애는 열을 카로릭이라는 입자로 보고, 이 카로릭 입자는 물질의 원소중 한가지로 무게가 없는 것을로 생각하였다. 이러한 카로릭을 바탕으로 열의 정량화 라는 개념은 영국에서 브랙이 열량계를 만들어 사용한 바 있고 프랑스에서 라브와지애와 라쁘라스가 공동으로 같은 모델의 열량계를 만들어 생체화학반응열들을 측정한바 있었다.
열역학의 이론적 연구는 프랑스의 젊은 고급엔지니어인 카르노에서 시작이 되었다. 그는 \'열의 해석론\' 에서 열의 현상은 종래의 역학적인 방법보다는 고유한 정밀분석이 시도되어야만 한다고 주장하고 있다. 그는 열의 전도 현상을 다루면서 열의 전파를 3차원에서의 시간 함수로 취급하였다.
5-1 열과 일의 동등함과 열역학 제1법칙
위치에너지와 운동에너지가 보존된다는 소위 역학적인 에너지의 보존법칙이 18세기에 확인된 이후로 자연의 새로운 통합적인 관점을 밝혀주는 것이 되었다. 열역학 제1법칙은 열량은 내부에너지와 기관이 한일의 합과 같다는 법칙이며 열역학 제1법칙의 발견은 복수와 중복발견의 좋은 예라고 볼 수 있으며 종래에 100여년간 지속 되었다 카로릭설을 폐기 시켰다.
5-2 열역학 제2법칙과 열효율및 엔트로피
열역학 제2법칙은 흔히 기관이 외부로 한 일의 양 대 받은 열량의 비로 서 표현을 한다.카르노의 이론에 따르면 열은 다른 형태의 에너지로 변하든지 소멸 하든지에 관계없이 고온에서 저온으로 떨어질 때만 일을 한다고 하였다. 톰슨이 지적한 일과 열의 합의 보존원리와 카르노의 원리의 불일치는 열의 효율이 100%인 기관의 존재의 불가능성을 보임으로서 카르노의 원리를 살려서 이것을 열역학 재2법칙으로 규정한것이었다. 아무런 일을 주위로부터 받지 않고 열이 낮은 온도에서 높은 온도로 흐를수 없다는 것을 말해주는 것이다.
제 2법칙은 기관의 효율은 기관이 외부의한일을 고열원에서 얻은일로 나눈것과 같다고 나타내며 이것을 다른 표현을 쓴다면 기관의 고온부와 저온부의 온도차이가 없다면 기관은 일을 할 수 없다는 것과 같다는 것이다.
자연적인 과정에서는 열량을 온도로 나눈 값 즉 엔트로피가 증가하려고 하는 경향으로 진행된다. 이것은 이상적인 열기관에서는 이 엔트로피의 값이 일정하게 유지하려는 경향이 있으므로 바로 이것이 열역하 제2의 법칙이다. 클라우지우스는 우주의 총 엔트로피값이 증가해 가는 경향이 열역학 제2법칙이라고 설명하고, 열역학 제 1법칙은 에너지의 보존법칙으로서 우주의 총에너지는 일정하다는 것이었다.
5-3 열역학의 미시세계와 거시세계
클라우지우스는 기체는 운동하는 분자로 이루어져 있으며, 기체의 압력이란 기체분자들이 용기벽에 충돌하여 생기는 충돌론을 제시하였으며, ㅁ 볼츠만은 열역학 제2법칙의 해석을 내렸는데 분자들은 에너지의 변형이 있을경우 맥스웰의 무작위 분포를 따른다는 것이다.
제 6장 화학의 발달
6-1 기체화학과 산소의 발견
화학이 근대학문의 길로 들어선 것은 18세기말이므로 물리학에서의 역학혁명보다는 1세기 뒤늦게 그 혁명은 이루어 졌다. 화학혁명의 시작은 연소의 현상을 정량적인 분석을 시도하려는 과정에서 나타났다. 즉 산소의 발견은 근대화학의 발전에 중요한 요소로 작용했던 것이다.
근대 이전의 화학의 역사에서는 무명의 장인과 연금술사들의 공헌이 컸음이 틀림없지만 알 수 있는 것은 제한 적일 따름이다.
르네상스때의 비링구찌오의 \'화공술\'과 아그리꼴라의 \'광물에 관하여\'는 뛰어난 야금기술과 화약및 대포의 제조술, 광산의 개발과 채광기술 등을 다루고 있어서 조금씩 연금술 차원의 화학으로부터 벗어나기 시작하였음을 보여주고 있다.
6-2 프로기스톤설과 기체화학자들
프로기스톤설은 라브와지에가 연소를 물질과 산소의 결합이라고 결론을 내리게 되기까지 약 100여년간 지속된 이론이며 원소의 개념과 공기조성물질의 개념이 확립되지 못했기 때문에 통용된 이론이라고 할 수 있다. 이것은 간단히 다음과 같이 설명되는데, 숯, 석탄, 황, 등 타기 쉬운 물질은 물질내부에 프로기스톤을 함유하고 있는데. 물질이 연소되면 프로기스톤이 빠져나오고 재만 남는 다는 것이다. 금속류의 제련도 마찬가지여서 프로기스톤이 빠지고 금속재만이 남는다는 것이었다.
또한 헬몬트에 의해서 가스라는 이름이 생겨난후 이산화탄소의 발견이 이루어지기에는 약 120년이 소요되었고, 이후 산소가 발견되기 까지는 20년이 걸렸다. 여기서부터 산화설이 나오기까지는 3년, 산화설이 논문형태가 아닌 책즉 \'화학원론\' 에 나타나기까지는 12년이 더 걸렸다.
수소의 발견은 캐빈디시에 의해 이루어졌는데 수소의 분석은 쉽지 않은 작업이었으며 프리스틀리는 산소를 발견하고도 산소의 해석에서 어려움을 느꼈지만 라부와지에는 플리스틀리의 실험과정을 설명 듣고 단기간에 산소로 해명해 내었다.
1771년에 산화제이수은이나 이산화 망간을 가열하여 호흡을 돕는 불의공기(산소)와 연소와 호흡을 방해하는 게으른공기(질소)를 얻는데 성공하였다.
6-3 라부와지에와 화학혁명
라브와지에의 저서 \'화학원론\'은 프랑스혁명이 나던 해인 1789년에 출판되었으며 뉴튼의 \' 프린키피아\'에 비견되는 책으로 화학사에서 평가받고 있다. \'화학원론\'의 핵심은 신개념의 화학체계를 산소를 중심으로 전개하며, 원소의 개념과 명명법의 간소화, 그리고 효율적인 실험의 고안과 실험방법 등이다. 화학원론이 쓰여지기에는 라브와지에의 결정적인 실험들이 20여년간에 걸쳐 이루어져야했다.
1778년에는 정식으로 산소라는 명칭이 등장하였고, 질량불변의 법칙은 화학반응에서 정량적인 분석의 기초개념인데 그는 정밀한 저울을 이용함으로서 블랙에 의해 창안된 이 원리를 하나의 법칙으로서 굳혀 놓게된다.
라브와지에의 천재적 발견과 혁명적 사고에는 플로기스톤의 이론의 신봉자들인 기체화학자의 공헌이 절대적 이었음은 더 이상 강조할 나위가 없겠다.
6-4 무기화학의 발달과 주기율표의 등장
산소가 발견된 이후 약 100여년 간에는 32종의 원소가 발견되어 1869년의

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