머리말 대화 12
쉽게 이해하는 아인슈타인 16
서로 모순되는 실험들 23
시대의 수수께끼 29
상대성의 패러독스 32
자신의 모습에 대해 확신할 수 있을까? 36
4차원에 대한 소개 44
4차원으로서의 시간 52
벌레의 눈으로 보는 세상 59
시간을 거꾸로 돌리기 65
영화의 형이상학 69
자기중심적 우주 이론 74
비유클리드 기하학 83
몇 가지 단순한 예들 89
일식 관찰 95
아인슈타인은 누구인가? 109
체중 감량법 112
중력을 대체하는 것 116
기계적 정신과 수학적 정신 121
빛의 무게 128
변덕스러운 이론과 영속적인 사실들 134
과학 법칙 대 법률상의 법 139
시간, 공간 그리고 중력 : 알베르트 아인슈타인 박사 147
감사의 말 159
빛의 속도로 움직이는 사람은 늙지 않는다
과학계에서는 1905년을 ‘기적의 해’라 부른다. 과학계에 알려지지 않았던 26세의 아인슈타인이 특수상대성이론을 포함한 획기적인 논문들을 발표하면서 시간과 공간, 질량과 에너지에 대한 기존의 개념을 완전히 뒤엎으며 물리학의 근간을 뒤흔들었기 때문이다. 뒤이어 1916년에 아인슈타인은 시공간은 물체의 존재에 영향을 받는다는 일반상대성이론을 발표한다.
시간과 공간의 상대성원리, 광속도 불변의 원리, 질량과 에너지의 등가원리 그리고 구부러진 공간의 기하학적 구조에 대한 중력이론을 밝힌 상대성이론은 1919년 5월 일식관측을 통해 입증되면서 전세계가 떠들썩해졌다. 과학계에 한정되어 있던 관심사가 한꺼번에 사회적인 열풍으로 변환된 것이었다.
언론에서는 연일 ‘과학 역사상 가장 놀라운 발견’ ‘빛의 속도로 움직이는 사람은 늙지 않는다’ ‘평행선은 만난다’ ‘갈릴레오, 뉴턴, 유클리드를 뒤엎다’ ‘철학과 신학의 혁명’ ‘공간의 뒤틀림에서 비롯된 중력’ ‘질량은 잠재적인 에너지’ ‘4차원으로서의 시간’ 등의 제목으로 기사를 쏟아냈다.
그래서, 아인슈타인이 뭐라고 했는데?
하지만 일반인들에게 상대성이론은 이해하기 어렵다. 120년이 지난 지금도 별반 다를 것은 없다. 아인슈타인의 상대성이론은 누구나 알고 있지만, 실제로는 아는 것이 별로 없다. 심지어 자의적인 오해도 한다. 그래서 아인슈타인은 ‘상대성의 의미는 광범위하게 오해받고 있다. 철학자들은 인형을 갖고 노는 어린아이들처럼 이 단어를 갖고 놀이를 한다.’고 불평을 토로하기도 했다.
이 책은 이렇듯 이해하기 까다롭고 쉽게 오해할 수 있는 상대성이론을 차분하게 설명하는 입문서다. 원제인 Easy Lessons in Einstein에 걸맞게 수학적인 내용은 최소화하면서 과학적인 명확성은 유지한다. 복잡한 이론을 직관적으로 이해할 수 있도록 비유와 예시를 풍부하게 활용하여 지루할 틈이 없이 이론에 몰두할 수 있도록 했다.
‘상대성이론은 원리이론이다. 상
