[우주와 아인슈타인 박사] 목차

아인슈타인의 추천사

지은이의 글

 

1장 우주의 실체를 향한 인간의 도전

질서 있는 우주와 인간의 무관심 | 대우주와 소우주를 잇는 다리 | 우주의 다양성을 한 이론으로 설명 | ‘왜’에서 ‘어떻게’로 이동한 과학의 쟁점

 

2장 보이는 것과 실체 사이의 간격

양자론과 상대성이론의 출현 | 경험과 인지의 세계로부터 멀어진 물리학 | 객관적 실체가 없는 시간과 공간 | 빛나지 않는 빛 | 인식을 꿰뚫는 신비로운 질서

 

3장 양자론과 광전효과

복사에너지, 불연속 양자의 공간이동 | 광전효과로 양자이론의 가치 증명 | 파동인가 입자인가! 빛의 이중성 | 우주의 기본 단위, 전자 | 확률파와 파립자의 세계

 

4장 양자역학과 불확정성원리

불확정성, 자연의 궁극적 장벽 | 흔들린 인과론과 결정론 | 신은 주사위 놀이를 하지 않는다 | 미시세계에서 텅 빈 공간과 시간의 세계로

 

5장 뉴턴과 갈릴레오의 상대성원리

위치와 운동의 상대성 | 뉴턴 상대성원리의 철학적 의의 | 에테르와 뉴턴 우주론에 대한 도전 | 방향에 관계없이 빛의 속도는 일정

 

6장 특수상대성이론과 광속불변원리

자연법칙, 등속운동하는 모든 계에 동일 | 시간의 감각도 인식의 한 형태 | 주관적 인식에서 객관적 개념으로 | 변환법칙과 빛 | 광속불변원리 | 속도합산원리의 오류와 동시성의 상대성 | 기준계마다 특정 시간이 있다

 

7장 고전물리학과 특수상대성이론

로렌츠 변환과 막대자의 수축 | 빛의 속도는 우주 최고의 제한속도 | 상식이란 18세 이전에 습득한 편견 덩어리 | 안 보이는 물질 입자의 전혀 다른 행태

 

8장 질량이 곧 에너지, E=mc2

물체가 작아지면서 무거워질 수 있을까? | 에너지도 질량을 갖는다 | 물질과 에너지의 상호변환 | 질량과 에너지의 실체 | 모든 운동계를 지배하는 신비한 힘

 

9장 일반상대성이론의 예비지식: 4차원 시공연속체

비행을 물리적 실체로 구체화하려면 | 시간과 공간은 뗄 수 없는 관계 | 수억 년 전 별빛이 내 눈앞에 | 우주적 장엄을 설명할 수 있는 조건

 

10장 일반상대성이론의 출발점: 관성과 중력

운동은 일종의 상대적인 상태 | 절대운동의 기준계로서 빈 공간 | 아인슈타인 이론의 발판은 뉴턴의 관성법칙 | 질량에 상관없이 같은 속도로 낙하

 

11장 중력과 관성의 등가원리

공간의 개념에는 위아래가 없다 | 중력은 힘이 아닌 물체의 경로 | 중력장이라는 물리적 실체| 구조법칙과 운동법칙 | 빛에 미치는 중력의 효과 예측

 

12장 일반 상대성이론: 빛에 미치는 중력의 효과

질량을 갖고 중력장의 영향을 받는 빛 | ‘아인슈타인 효과’와 중력파

 

13장 일반상대성이론으로 본 우주의 모습

공간이라는 무한 바다를 떠도는 섬우주 | 지구의 곡률, 유클리드를 비웃다 | 유한하지만 경계가 없는 우주 | 구성물질에 의해 결정되는 곡률

 

14장 여전히 풀지 못한 우주의 기원

헝겊 붙인 풍선처럼 팽창하는 우주 | 태초의 우주 대폭발 | 최대 엔트로피 상태를 향하는 우주 | 증명하지 못한 ‘맥동하는 우주’ | 암흑과 붕괴를 향하는 우주

 

15장 자연계의 힘과 법칙을 한데 묶는 통일장이론

상대성이론과 양자론을 잇는 다리, 통일장 | 중력과 전자기력을 실체로 표현 | 우주 전체는 하나의 기본장 | 보이지 않는 것에서 나온 보이는 것들

 

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