머리말: 과학으로 세상을 이해한다는 것 7
들어가는 말: 특수상대론의 특별함 17
Ⅰ. 특수상대론을 만나기 위한 짧은 준비
1강. 바람맞은 약속, 그리고 시간과 공간 25
2강. 일상에서 속도 더하기: 1차원 31
3강. 일상에서 속도 더하기: 2차원 37
[토론] 달리는 차에서 밖으로 던진 쓰레기의 행방 44/ 열린 공간과 닫힌 공간은 다르다? 46
Ⅱ. 빛의 속도와 관성계
4강. 빛의 속도, 그 심오함에 관하여 51
5강. 상식적 시간과 공간의 붕괴 60
6강. 누가 정지해 있고 누가 움직이는가 68
7강. 관성계와 특수상대론의 두 가지 가정 77
[토론] 빛의 속도는 왜 특별한가 86/ 일반상대론에서도 빛의 속도는 항상 c인가 87/ 상대론적 속도의 덧셈 88
Ⅲ. 시간
8강. 너의 시간과 나의 시간은 다르다 93
9강. 광속 불변이면 절대적 동시는 없다 101
10강. 시계와 자, 그리고 좌표계 109
11강. 빛으로 시간을 재는 법 117
12강. 시간 팽창, 그 필연적 이유 124
13강. 시간 팽창 공식 130
14강. 움직이면 진짜 시간이 느리게 흐른다 136
15강. 시간은 얼마나 느려질 수 있는가 143
16강. 시간 팽창 효과의 검증: 뮤온 붕괴 150
17강. 서쪽으로 간 비행기의 시간이 빨라진 까닭은 156
18강. 지구 자전 및 중력과 시간의 흐름 161
19강. GPS의 원리와 광속 불변 168
20강. GPS와 시간 팽창 176
[토론] 빛시계의 길이 변화 183/ 빛시계를 눕혀서 사용할 수는 없는가 183/ 사고 실험과 물리적 통찰 184
Ⅳ. 시간 여행
21강. 쌍둥이 역설: 서기 3000년의 어느 날 189
22강. 미래로 시간 여행을 하는 방법 197
23강. 시간 여행의 실제 202
24강. 과거로의 시간 여행은 가능한가 208
25강. 시간 여행의 물리학 215
[토론] 쌍둥이 역설 비틀어보기 222/ 공간이 무한히 긴 직선이 아닐 때의 쌍둥이
[네이버 연재로 먼저 만난 독자의 반응]
“와 기훈의 시간을 알 수 없다는 게 소름, 충격!”_용띠아줌마
“상대성이론 관련 지금까지 본 글 중 가장 이해하기 쉽고, 아름답게 쓰신 것 같습니다. 다음 편이 벌써 기다려집니다.” _워니둘
“새벽까지 읽고 있는 독자입니다. 너무 재밌어요. 문과생 출신에게 이렇게 재밌는 물리 수업을 해 주시다니, 이 깔끔한 설명들 정말 감동적이에요.” _닉네임 겁나겹쳐
“영화나 웹툰 저리 가라 재밌네요. 소설책 읽는 것처럼 재밌고 흥미진진해요.”_음메켈리
“아예 공간의 변화와 시간의 변화를 연결해서 생각해야 했네요. 지금까지 배운 내용 중 가장 충격적으로 새로운 시야가 열린 기분입니다.” _몽환포영
“움직이는 큰 빙하에서 공을 던지는 것에서 마음이 납득됐어요.” _너비아니
“교수님 글을 읽으니 나이 40을 훌쩍 넘긴 이 나이에도 호기심이 샘솟네요.” _Dedication
이 책은 특수상대론을 일반인의 눈높이에서 알기 쉽게 설명하기 위해 썼습니다. 하지만, 그것이 유일한 목적은 아닙니다. 책을 쓴 가장 근본적인 의도는 특수상대론을 통해 독자가 물리학 연구를 직접 체험하게 하는 것입니다. 관람이나 견학, 시찰, 혹은 간접 체험이 아니라 시작부터 끝까지 물리학자처럼 생각하고 물리학자처럼 결론에 도달하는 완결된 직접 체험입니다. 이런 온전한 체험이 우리가 살고 있는 세상을 과학의 눈으로 새롭게 바라보는 계기가 될 수 있기 때문입니다. _머리말에서
이 책은 〈네이버 프리미엄콘텐츠〉에서 인기리에 연재되었던 글을 엮은 것으로, 연재 당시 독자들의 반응과 질문을 반영해 표현을 다듬고 내용을 보완했다. 전체 47개의 글을 주제에 따라 여섯 개의 장으로 나누어 묶었으며, 각 장의 끝에 [토론]을 두어 남아 있는 의문점과 추가 논의를 다루었다. 몇 가지 심화 내용은 부록으로 덧붙였다.
Ⅰ장. 특수상대론을 만나기 위한 짧은 준비
특수상대론은 일상 경험을 통해 획득한 상식적 시간과 공간의 개념을 뒤집는 이론이다. Ⅰ장에서는,
