상대성 이론과 상식의 세계

과학 연구 총서
서문

1장. ‘거인들의 어깨 위에’
2장. 운동량
3장. 회전
4장. 빛
5장. 음파의 전파
6장. 빛의 특이성
7장. 일반 상식에 관하여
8장. 시간의 본질
9장. 속도
10장. 좌표와 로렌츠 변환
11장. 빛보다 빠른?
12장. 가속도
13장. 질량 증가

여기에서는 상대성 이론에 대한 우리의 간략한 개관을 결론지으려 한다. 나는 한때 매우 신비스럽게 고려되었던 이 이론이 실제로 일상적인 아이디어의 높은 속도 영역에 대한 가장 명확하고 명쾌한 확장에 지나지 않음을 보여 주었기를 희망한다.
상대성 이론에 익숙하지 않은 것은 단지 높은 속도가 익숙하지 않기 때문이다. 높은 속도의 세계를 다른 어떤 방법으로도 그렇게 간단명료하게 기술할 수 없을 것이다. 그러나 과학 이론의 중요한 목적은 단지 간단명료하게 하는 것도 아니며 풍부한 경험과 관찰의 통일만도 아니다. 그 목적은 우리가 여기에서 말한 것처럼 사실들을 짜 맞추어야 하는 데 있다. 상대성 이론만큼 확인하고 검사하고 또 대조 확인한 이론은 아마 물리학의 다른 분야에서는 없을 것이다. 물론, 문제를 단순하게 하려고 우리가 여기서 고려했던 모든 이상 실험 자체가 실제로 검증된 것은 아니다. 그러나 우리가 고려했던 실험들의 상황에는 이 이론이 그런 특정한 상황에도 정확히 들어맞는다는 것을 말해 주는 이론과 관찰의 연결점들이 많다.
입자 가속기나 광학에 관계없이 어디에서나 높은 속력이 발생하면 상대성 이론은 어디서나 관찰을 완벽하게 검사해 왔다. 상대성 이론은 우리들의 자연에 대한 이해에 모든 물리 이론이 잘 짜 맞추어져야 한다고 믿는 기준계를 더 추가했다. 만약 상대성 이론이 어렵지 않고 신비하지 않다는 것을 보여 줄 수 있으면 이 책은 그 목적을 달성한 셈이다.

- 「제13장 질량 증가」 중에서 ‘이론과 관찰’