일반 상대론의 물리적 기초

D.W. 쉬아마 지음 | 박승재 , 김수용 옮김

전파과학사 2022년 11월 22일 출간 종이책 : 2022년 02월 22일 출간

작품소개

책소개

일반 상대성 이론을 설명하는 방법에는 여러 가지가 있다. 즉 물리적인 방법, 수학적인 방법, 그리고 철학적인 방법이 있다. 이 책의 저자는 일반 상대성 이론이 물리의 한 이론이라고 믿기 때문에 이 책의 처음부터 끝까지 물리적인 의미에 중점을 두어 설명하고 있다.

뉴턴의 운동 법칙은 논리적으로 불충분하므로 이것으로부터 야기되는 문제를 가지고 차츰차츰 복잡하고 이해하기 어려운 일반 상대성 이론으로 접근해 간다. 또 이것을 설명하기 위하여 어떤 임의성도 배제하고 있다. 그럼으로써 일반 독자들로 하여금 일반 상대성 이론이 물리학의 다른 분야와는 전혀 관계가 없는 이론인 것처럼 오인하는 경우를 피하고자 한다. 대신 일반 상대론을 설명하기 위하여 다른 분야의 물리학에서 이룩한 기초 개념을 사용하고 있다.

이 책을 통해 우주론의 이론적 개념을 이해하고, 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 이해가 어느 정도 해소될 수 있다.

목차

감사의 글
저자에 대하여
머리말

제1장 관성이란 무엇인가?
서론 / 관성 좌표계 / 비관성 좌표계 / 관성력 / 절대 공간

제2장 관성력은 무엇으로부터 생겨날까?
서론 / 버클리의 이론 / 마하의 원리 / 왜 국소적으로 관찰되는 것이 가속도일까?

제3장 관성 유도의 법칙
서론 / 물체의 고유한 성질과의 관계 / 상대 운동과의 관계 / 거리와의 관계 / 역거리 관계 / 은하계와 은하계 사이의 기체들 / 결론

제4장 등가 원리
서론 / 정지 상호 작용의 관측 / 등가의 원리

제5장 아인슈타인의 적색 편이
서론 / 중력과 빛의 파장 / 태양에서의 아인슈타인 적색 편이 /
백색 왜성 / 실험실의 테스트 / 에너지 효과로서의 아인슈타인 편이

제6장 아인슈타인의 장 방정식
서론 / 만유인력과 관성 상호 작용의 비선형성 / 장에 의한 접근 방법 / 장의 법칙

제7장 태양의 중력장 속에서의 빛의 운동
서론 / 관성력과 빛의 궤도 / 중력과 빛의 궤도 / 고안된 레이더 실험

제8장 태양의 중력장 속에서의 행성의 운동
서론 / 근일점의 이동 / 슈바르츠실트 해의 의미

제9장 시공간의 곡률
서론 / 가열된 원판의 기하학 / 회전하는 원판의 기하학 / 곡률과 비유클리드 기하학 / 기하학 형태로서의 아인슈타인 방정식

에필로그

작가정보

저자(글) D.W. 쉬아마

영국 맨체스터에서 태어났다. 물리학자 디랙(P. A. M Dirac)의 제자로 1952년 케임브리지 대학에서 박사학위를 취득했다. 바로 그해에 케임브리지의 트리니티 대학(Trinity College)에서 연구원으로 연구를 시작했다. 프린스턴 대학의 고급 물리 연구소(Institute of Advanced Study) 회원과 하버드 대학의 아가시즈 연구원(Agassiz Fellow)으로 활동했다. 케임브리지 대학의 수학 및 이론물리학과 교수이다. 일반 상대성 이론, 우주론(Cosmology), 그리고 천체 물리학 등을 연구했다. 저서로는 《우주의 통일》 등이 있다.

번역 박승재

서울대학교 사범대학 물리교육과를 졸업하고, 노던콜로라도 대학교 대학원(교육학 박사)을 졸업했다. 서울대학교 사범대학 물리교육과 교수이다.

번역 김수용

서울대학교 사범대학 물리교육과를 졸업하고, 컬럼비아 대학교 대학원(이학 박사)을 졸업했다. 프리스턴 대학교 연구원을 지냈으며, 과학기술대학 물리학과 교수이다.