감수의 말 홍성욱 서울대학교 교수(과학사)
추천의 말 이기진 서강대학교 교수(물리학) 머리말 1 빛과 시간, 특수상대성이론 갈릴레오 갈릴레이의 상대성 원리 | 입자와 파동, 그리고 에테르 | 과연 에테르가 있을까? | 빛과 진동 | 아인슈타인과 상대성 | 특수상대성이론의 의미 | 뮤온의 시간 2 빛과 공간, 일반상대성이론 하늘의 달과 땅의 사과는 왜 다른가 | 관성의 법칙과 중력 | 만유인력의 법칙 | 중력과 가속도 | 가속이라는 골치 아픈 |
“아인슈타인에게 동시에 일어난 사건이란 처음부터 존재하지 않는다. 시간이 모든 사람에게 다르게 흘러가기 때문이다. 절대적인 시간이란 원래부터 없었던 것이다.”(p. 59)
"가속도의 힘이 존재하는 공간, 즉 중력이 존재하는 공간은 모든 물체를 휘게 한다. 다른 말로 하자면, 질량이 있는 곳에서 공간은 휘어진다. 태양 주변도 마찬가지다. 태양 뒤에서 오는 별빛은 직진하고 있지만 휘어진 공간을 따라 오게 된다. 에딩턴이 지구에서 볼 수 없었던 별 사진을 찍은 것도 별빛이 휘어졌기 때문이었다. 중력은 잡아당기는 힘이 아니라 공간이 휘어지기 때문에 생기는 것이다. 아인슈타인의 답이었다."(p. 110) "맥스웰이 계산한 전자기파의 속도는 대략 310,740,000m/s였다. 초속 31만 킬로미터라니, 익숙한 숫자이지 않는가! 그렇다, 바로 빛의 속도다. 당시 측정됐던 빛의 속도는 초속 31만 킬로미터였다. 맥스웰이 계산한 전자기파의 속도와 빛의 속도가 비슷한 값이었던 것이다. 이것은 무슨 뜻일까? 빛과 전자기파가 같은 것이었다. 우리 눈에 보이는 빛은 온전한 모습이 아니고 전자기파의 일부다. 이것이 맥스웰이 내린 결론이었다." (pp. 168~169) "아주 작은 양자의 세계에서는 에너지가 불연속적으로 흐르고 있다. 믿기지 않지만 말이다. 하지만 우리가 사는 세상은, 우리가 경험하는 세상은 그렇게 보이지 않는다. 연속적이고 흐름은 건너뛰지 않는다. 그러나 이 고정관념은 마침내 깨지게 된다."(p. 212) "이것이 바로 하이젠베르크의 ‘불확정성의 원리’다. 위치를 정확히 재려고 하면 전자의 운동량이 불확실해지고, 전자의 운동량을 보려고 하면 어디에 있는지 위치가 정확히 파악되지 않는다. 즉 위치와 운동량을 동시에 정확하게 잴 수가 없다."(p. 269) "한 차원 높은 11차원에서 보니 문제가 아주 단순했다. 5개가 아니라 하나였던 것이다. 2차원 위에 있는 개미는 자신이 어디의 일부에 있는지 모르지만 우리는 개미가 어디 있는지 안다. 11차원의 관점에서 10차원을 내려다보는 것도 이와 마찬가지였다. 다섯 개의 끈이론들은 한 이론이 갖고 있는 5개의 단면에 불과했다. 이로써 끈이론은 아주 다른 이론이 되어버렸다. 우주의 모든 물질이 거대한 막 구조에 연결되어 있다는 놀라운 결론! 이렇게 M-이론이 등장했다."(p. 315) ---p.315 |
빛을 키워드로 삼아 현대 물리학의 두 축인 상대성이론과 양자역학을 쉽게 소개한다. 화제의 다큐프로그램 EBS 다큐프라임 「빛의 물리학」을 단행본으로 엮은 책이다. 갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 보어, 하이젠베르크, 슈뢰딩거 등 빛의 정체를 파헤친 과학자들의 발자취를 따라가면서, 우주와 물질이 무엇이며 어떤 법칙으로 움직이는지에 대한 현대 물리학의 답변을 보여주고자 한다. 이 책의 가장 큰 장점은 아주 큰 세계를 탐구하는 상대성이론과 아주 작은
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