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시공간패러다임의 위기와 상대성이론의 재해석

권오혁

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자료유형단행본
서명/저자사항시공간패러다임의 위기와 상대성이론의 재해석 / 권오혁 저
개인저자권오혁
발행사항서울 : 청목, 2020
형태사항530 p. : 삽화, 표 ; 25 cm
ISBN9788955657890
서지주기참고문헌(p. 521-525)과 색인수록
언어한국어

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출판사 제공 책소개

출판사 제공 책소개 일부

시간과 공간의 실체는 인간이 품어온 오랜 미스터리이자 숙제이다. 근대 과학이 성립할 때 뉴턴은 절대공간, 절대시간 개념을 정립하였는데, 공간과 시간이 상호 독립적이며 물질과도 독립적으로 존재한다는 것이다. 이후 200여년이 지난 20세기 초에 아인슈타인은 상대적 시공간 개념을 제시하였다. 시간과 공간이 신축적일 뿐 아니라 연속적이고 물질과도 상호작용한다는 것이다. 이 놀라운 주장은 과학계를 넘어서 인류사회를 경악하게 했고 상당 기간 정상 과학패러다임으로 자리 잡았다.
그러나 현대 물리학은 시간, 공간에 대한 논의를 원점으로 되돌려 놓았다. 시간과 공간의 실체를 전혀 단정할 수 없는 백가쟁명의 시대가 다시 온 것이다. 아인슈타인의 상대적 시공간 개념도 절대적 권위를 상실하고 상대화되었다.

이 책에서 저자는 시간과 공간 개념이 오리무중에 처한 상황에서 특수·일반상대성이론을 면밀히 분석하여 상대성이론을 재해석할 것을 주장한다. 시공간에 대한 상대론적 관점인 아인슈타인의 상대성 해석이 아니라 특수상대론 방정식의 발견자인 로런츠의 (절대공간 관점의) 해석으로 돌아가야 한다는 것이다. 로런츠 해석은 벨에 의해 피츠제럴드-라머-로런츠-푸앵카레 방식...

출판사 제공 책소개 전체

시간과 공간의 실체는 인간이 품어온 오랜 미스터리이자 숙제이다. 근대 과학이 성립할 때 뉴턴은 절대공간, 절대시간 개념을 정립하였는데, 공간과 시간이 상호 독립적이며 물질과도 독립적으로 존재한다는 것이다. 이후 200여년이 지난 20세기 초에 아인슈타인은 상대적 시공간 개념을 제시하였다. 시간과 공간이 신축적일 뿐 아니라 연속적이고 물질과도 상호작용한다는 것이다. 이 놀라운 주장은 과학계를 넘어서 인류사회를 경악하게 했고 상당 기간 정상 과학패러다임으로 자리 잡았다.
그러나 현대 물리학은 시간, 공간에 대한 논의를 원점으로 되돌려 놓았다. 시간과 공간의 실체를 전혀 단정할 수 없는 백가쟁명의 시대가 다시 온 것이다. 아인슈타인의 상대적 시공간 개념도 절대적 권위를 상실하고 상대화되었다.

이 책에서 저자는 시간과 공간 개념이 오리무중에 처한 상황에서 특수·일반상대성이론을 면밀히 분석하여 상대성이론을 재해석할 것을 주장한다. 시공간에 대한 상대론적 관점인 아인슈타인의 상대성 해석이 아니라 특수상대론 방정식의 발견자인 로런츠의 (절대공간 관점의) 해석으로 돌아가야 한다는 것이다. 로런츠 해석은 벨에 의해 피츠제럴드-라머-로런츠-푸앵카레 방식이라고 명명된 상대론 방정식에 대한 또 다른 해석틀이다.

이를 위해 저자는 상대성이론과 관련된 개념들을 재정리하는 한편으로, 현대 과학의 시간·공간 관련 논의들을 일별한다. 그리고 상대성이론을 이론적 측면에서 검토하여 그것이 방정식과 해석으로 구분될 수 있으며 방정식의 타당성과 해석의 타당성이 별개임을 논증한다. 즉, 상대론 방정식은 수많은 실험과 관측을 통해 거듭 검증되어 왔지만 시공간 개념을 포함하는 아인슈타인의 상대성 해석은 그렇지 않다는 것이다.
이 책에서 저자는 이론적 분석과 검토 이외에 56가지 사고실험을 통해 상대성 해석의 모순을 규명하고 절대공간 관점의 로런츠 해석이 타당함을 지적한다. 이 사고실험에는 아인슈타인 자신이 제안한 동시성의 상대성, 엘리베이터에서 휘어진 빛, 빛을 쫓아가는 우주선에서의 광속측정, 빛시계 패러독스 등이 포함된다. 나아가 쌍둥이 역설, 사다리 패러독스, 벨의 우주선 패러독스 등 그간 제출된 상대성이론 패러독스들도 함께 검토된다. 상대성이론과 관련된 패러독스들은 이미 모두 해결된 것으로 알려져 있으나 사실은 어느 것 하나 완전히 해명된 것이 없으며 학술적 논쟁이 가열되고 있는 상황이다.
나아가 저자는 상대성이론과 관련된 관측 및 실험결과들을 재검토한다. 이 관측 및 실험들은 상대론 방정식의 타당성을 검증하지만 상대성 해석과는 상충된다는 것이다. 태양 주위에서 별빛이 휘는 현상으로부터 뮤온의 입자 붕괴, 제트기를 활용한 원자시계 측정, 인공위성의 시간 조정, … 중력파 검출에 이르기까지 기존의 관측 및 실험결과들은 아인슈타인의 상대적 시공간 모델을 입증하는 것으로 해석되어 왔지만 실제는 그렇지 않다는 것이다.

본서는 상대성 해석의 모순을 지적하는 한편으로 시공간 개념에 있어서 혼란에 빠진 현대 과학계에 새로운 돌파구를 제시하고 있다. 그간 타협이 불가능해 보였던 상대성이론과 양자역학이 절대공간 및 기본시간(준절대시간) 관점에서 무리 없이 합치될 수 있으며 특히 현대 물리학의 총아인 끈이론(M이론) 역시 절대공간 관점과 상합한다는 것이다. 그리고 절대공간 관점은 빅뱅이론이나 다중우주론 등 최근의 우주 연구 성과들을 포섭하는데 있어서도 전혀 문제가 없거니와 오히려 탁월한 토대를 제공한다는 것이다.















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