상대성이론 ABC

제1장 촉각과 시각, 지구와 하늘 … 13
제2장 어떤 일이 일어났고, 어떤 것이 관찰되었나? … 26
제3장 빛의 속도 … 39
제4장 시계와 자 … 53
제5장 시공간 … 67
제6장 특수 상대성이론 … 79
제7장 시공간의 간격 … 94
제8장 아인슈타인의 중력법칙 … 112
제9장 아인슈타인 중력법칙의 증거들 … 130
제10장 질량, 운동, 에너지, 작용 … 141
제11장 우주는 유한할까? … 156
제12장 관습과 자연법칙 … 169
제13장 ‘힘’의 폐기 … 183
제14장 물질이란 무엇인가? … 196
제15장 철학적 결과들 … 208

부록 뉴턴과 아인슈타인: 중력 이론의 주요 차이점은 무엇일까 … 220

물체의 크기가 그 움직임에 영향을 받는다는 생각의 근거가 발견되었다. 예를 들어, 당신이 정육면체를 들고 매우 빠르게 움직이면 함께 움직이지 않는 사람의 관점에서는 운동 방향으로 짧아지지만, 함께 이동하는 관찰자의 관점에서는 원래의 상태를 유지한다.
더 놀라운 것은 시간의 흐름이 운동에 좌우된다는 발견이다. 즉, 완벽하게 정확한 두 개의 시계 중 하나가 다른 것에 비해 상대적으로 매우 빠르게 움직여 여행 후에 다시 만나게 된다면 똑같은 시간을 계속 나타내지 않는다는 것이다. (33쪽)

어떤 현상이 한 관찰자에게 나타나는 대로 설명되든 다른 관찰자에게 나타나는 대로 설명되든 현상의 ‘법칙’은 동일해야 한다. 이 하나의 원리가 전체 상대성이론이 등장한 동기이다.

상대성이론에서 흥미로운 일들은 대부분 빛의 속도와 관련이 있다. 이처럼 중대한 이론적 재구성의 이유를 이해하려면 기존 체계가 무너지는데 원인을 제공한 사실들에 대해 어느 정도는 알고 있어야 한다.

빛의 속도에는 또 다른 흥미로운 점이 있다. 그 중 하나는 아무리 큰 힘이 가해지더라도, 그리고 그 힘이 아무리 오랫동안 작용하더라도 그 어떤 물질도 빛만큼 빠르게 이동할 수 없다는 것이다.