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교실밖 상대성 원리
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책소개

목차

서문

제1부 특수 상대성 이론
1. 기하학 명제가 갖고 있는 물리적 의미
2. 좌표계
3. 고전 역학에서 말하는 공간과 시간
4. 갈릴레이 좌표계
5. (제한된 의미에서) 상대성 원리
6. 고전 역학에서 속도 더하기 법칙
7. 빛의 전파 법칙과 상대성 원리는 양립하지 않는 것 같다 36
8. 물리학에서의 시간 개념
9. 동시성의 상대성
10. 거리 개념에 대한 상대성
11. 로렌츠 변환
12. 운동 중인 측정 막대와 시계의 특성
13. 속도 더하기에 관한 정리: 피조의 실험
14. 상대성 이론의 발견 가치
15. 상대성 이론의 일반적인 결과
16. 경험과 특수 상대성 이론
17. 민코프스키의 4차원 공간

제2부 일반 상대성 이론
18. 특수 상대성 원리와 일반 상대성 원리
19. 중력장
20. 일반 상대성 가정에 대한 논증으로서의
관성 질량과 중력 질량의 동일성
21. 고전 역학의 기초와 특수 상대성 이론의 기초는
대체 어떤 점에 있어서 만족스럽지 못한 걸까요?
22. 일반 상대성 원리에서 끌어낸 몇 가지 결론
23. 회전하고 있는 기준체 위에 있는 시계와 측정 막대의 행태
24. 유클리드 연속체와 비유클리드 연속체
25. 가우스 좌표
26. 유클리드 연속체라고 할 수 있는 특수 상대성 이론의 공간-시간 연속체
27. 일반 상대성 이론의 공간-시간 연속체는 유클리드 연속체가 아니다
28. 일반 상대성 원리의 정확한 공식화
29. 일반 상대성 이론을 기반으로 중력 문제 해결하기

제3부 우주를 전체로 살펴보기
30. 뉴턴 이론이 갖고 있는 우주론에 대한 난점
31. ‘제한적’이지만 ‘경계가 없는’ 우주가 있을 가능성은?
32. 일반 상대성 이론에 의한 공간의 구조

부록
1. 로렌츠 변환을 간단하게 유도해 봅시다
2. 민코프스키의 4차원 공간(세계)
3. 일반 상대성 이론을 실험으로 검증하기
(A) 수성의 근일점(perihelion: 태양계의 천체가 태양에 가장 가까워지는 위치)의 운동
(b) 중력장에 의한 빛의 편향
(C) 스펙트럼선의 적색 이동
4. 일반 상대성 이론에 의한 공간 구조
5. 상대성과 공간의 문제

저자 소개 1

저알베르트 아인슈타인

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Albert Einstein

알베르트 아인슈타인Albert Einstein, 1879~1955. 1879년 3월 14일, 독일 울름에서 아버지 헤르만 아인슈타인과 어머니 파울리네 사이에서 태어났다. 어린 시절, 아버지가 뮌헨에 전기공장을 세우고 일을 시작하자 그곳으로 이주해 학업을 시작했으나 19세기 독일의 엄격하고 현학적인 교육 환경에 적응하지 못했다. 결국 그는 성적 부진으로 김나지움을 졸업하지 못했다. 아버지의 사업 부진으로 가족들이 밀라노로 이주한 지 얼마 안 된 시기였다. 아인슈타인은 스위스에서 독학으로 다시 공부를 시작해 취리히 연방공과대학에 응시했으나 낙방했다. 하지만 그의 탁월한 수학 성적에
알베르트 아인슈타인Albert Einstein, 1879~1955. 1879년 3월 14일, 독일 울름에서 아버지 헤르만 아인슈타인과 어머니 파울리네 사이에서 태어났다. 어린 시절, 아버지가 뮌헨에 전기공장을 세우고 일을 시작하자 그곳으로 이주해 학업을 시작했으나 19세기 독일의 엄격하고 현학적인 교육 환경에 적응하지 못했다. 결국 그는 성적 부진으로 김나지움을 졸업하지 못했다. 아버지의 사업 부진으로 가족들이 밀라노로 이주한 지 얼마 안 된 시기였다. 아인슈타인은 스위스에서 독학으로 다시 공부를 시작해 취리히 연방공과대학에 응시했으나 낙방했다. 하지만 그의 탁월한 수학 성적에 주목한 학장의 배려로 아라우에 있는 자유로운 분위기의 고등학교에서 1년간 공부한 후 마침내 연방공과대학에 입학하게 된다.

1900년 봄, 대학을 졸업한 그는 스위스 시민이 되었고, 2개월간 수학 가정교사로 일하다 베른에 있는 특허사무소 심사관으로 채용되었다. 5년간 특허사무소에 일하던 아인슈타인은 1905년 독일의 『물리학연보Annalen der Physik』에 5개의 중요한 논문을 발표했다. 그 가운데 「분자 차원의 새로운 결정」이라는 논문으로 연방공과대학에서 박사학위를 받았고, 다른 논문들에서는 유명한 광전효과, 브라운운동이론, 특수상대성이론을 제시했다. 특히 특수상대성이론에서는 ‘모든 좌표계에서 빛의 속도가 일정하고 모든 자연 법칙이 똑같다면, 시간과 물체의 운동은 관찰자에 따라 상대적’이라는 이론을 제기하면서 그때까지 인간이 가지고 있던 우주관을 완전히 바꾸어놓았다. 또한 그는 질량과 에너지의 등가원리를 확립했는데, 이에 따르면 ‘물질이 갖는 에너지는 그 물질의 질량에 빛의 속도의 제곱을 곱한 값과 같다’고 한다. 이것이 유명한 공식 E=mc2이다.

특수상대성이론으로 명성을 얻은 그는 1914년 독일 프로이센과학아카데미에 자리를 얻어 그곳에서 연구하면서 때때로 베를린대학교에서도 강의를 하였다. 그리고 1916년 마침내 『물리학연보』에 「일반상대성이론의 기초」를 발표했다. 이 이론에 따르면 중력은 뉴턴이 말한 힘이 아니라 ‘시공연속체 속에 있는 존재에 의해 생긴 굽어진 장(場)’이다. 그의 이론으로 시공간에 대한 개념은 완전히 바뀌었으며, 그때까지 알 수 없었던 수많은 우주 현상을 설명할 수 있게 되었다. 특히 1919년 런던 왕립학회가 프린시페 섬에서 행한 과학탐사에서 일반상대성이론으로 예측한 계산값을 증명하는 일식현상을 관찰함으로써, 아인슈타인은 세계적인 명성을 얻게 되었다.

1921년, 아인슈타인은 노벨물리학상을 수상하기에 이른다. 하지만 상대성이론이 아니라 1905년에 발표한 ‘광전효과’에 대한 공로 때문이었다. 이 이론을 설명하는 광양자 가설은 훗날 양자역학을 낳는 시금석이 되었다. 하지만 그는 양자역학의 성공을 인정하지 않고 거리를 두며 말년에는 주로 통일장이론을 연구하는 데 몰두했다.

1933년 나치가 집권하자 시민권을 포기하고 독일을 떠난 그는 이후 20여 년 동안 프린스턴 고등연구소에서 거의 변화 없는 생활을 유지했다. 1939년, 아인슈타인은 루스벨트 대통령에게 보내는 핵무기 연구에 관한 유명한 서한에 서명함으로써 ‘맨해튼 계획’ 수립에 영향을 끼쳤지만, 히로시마 원폭 투하에 충격을 받아 핵무기 폐기를 위한 운동에 동참했으며, 비무장 세계정부 수립을 위한 운동을 활발하게 전개했다. 한편 1940년, 아인슈타인은 마침내 미국 시민권을 취득했다. 하지만 그는 언제나 자신을 유럽인으로 생각했다. 1952년 이스라엘의 2대 대통령을 제안받기도 했던 그는 이를 정중히 거절하고 연구에만 몰두했다. 그리고 1955년 대동맥류 파열로 프린스턴 병원에 입원한 뒤 그해 4월 18일 그곳에서 76세를 일기로 세상을 떠났다.

알베르트 아인슈타인의 다른 상품

역자 : 강주영
경북대학교 유전공학과를 졸업하였으며, 현재 번역가로 활동 중이다. 역서로는 『당돌한 여자 찾기』 『좌충우돌 사랑 이야기』 『그녀는 고집불통』 등 다수가 있다.

품목정보

발행일
2006년 01월 10일
쪽수, 무게, 크기
206쪽 | 296g | 크기확인중
ISBN13
9788957513149

출판사 리뷰

상대성 이론을 가장 간단하면서도 알기 쉬운 방식으로 설명한 이 책은 상대성 이론이 갖고 있는 실험적인 물리적 기반에 대해서는 무심하게 흘려버리듯 다루었기 때문에, 물리라면 질색을 하는 독자라 하더라도 나무에 가려서 숲을 제대로 보지 못하는 일은 없을 것이다.
이 책을 읽으면서 짧은 동안이나마 여러분의 상상력이 자극을 받는 행복을 누리길 바란다.
리뷰 총점 5.0

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