1. 개요
點 粒 子 / point particle물리학에선 쿼크 등의 기본입자의 크기를 점으로 취급하는 경우가 많다. 점이라는 것은 수학적인 개념이고 물리적이지 않음에도 불구하고 기본입자를 점입자로 취급하는 이유는 계산의 편의를 위해서이다. 양자장을 파인만 다이어그램 상의 직선으로 추상화하여 계산이 편리해진 것처럼 기본입자를 점 취급하면 계산이 간단해진다.
2. 상대성 이론
기본입자를 점입자 대신 크기를 가진 입자로 해석하려는 여러 시도들이 존재해 왔고 그 중에서는 기본입자를 강체로 취급하려는 시도도 있었다. 하지만 1909년 에렌페스트는 상대성이론을 강체의 회전에 적용할때 역설이 발생함을 보인다.[1] 이는 유한한 크기의 강체가 존재할 수 없으며 기본입자를 유한한 크기의 강체로 취급할 수 없음을 증명한 것이다.일반 상대성이론에 따르면 휘어진 시공간은 자체에너지를 가지며 점입자의 자체에너지는 발산한다는 문제가 존재한다. 1935년 알베르트 아인슈타인과 로젠은 슈바르츠실트 해를 변형하여 점입자를 유한한 크기를 가지는 시공간의 특수한 구조로 해석하는 방법을 제시한다.[2] 미스너와 휠러는 기본입자의 많은 성질들을 그와 같은 시공간의 특수한 구조로 설명할 수 있음을 보인다.[3] 이들이 연구한 시공간의 특수한 구조는 웜홀이란 이름으로 불리기도 한다.
3. 질점
고전역학에선 질점(point mass)이라는 개념이 흔히 사용된다. 고전역학에서 강체는 서로 거리가 변하지 않는 질점의 모임이다. 유체 또한 질점이 모인 것으로 해석하곤 한다.4. 관련 문서
[1]
P. Ehrenfest, Phys. Zeitschrift 10, 918 (1909).
[2]
A. Einstein & N. Rosen, The particle problem in the general theory of relativity. Physical Review, 48(1), 73 (1935).
[3]
C. W. Misner, & J. A. Wheeler, Classical physics as geometry. Annals of physics, 2(6), 525-603 (1957).