우주, 시간, 공간의 신비
위대한 이론의 비밀을 푼다!

“상대성 이론이란 도대체 무엇인가?”를 알고 싶은 사람에게 딱 맞는 입문서!

아인슈타인이 “상대성 이론”을 만들어 내기까지는 여러 선인들의 지혜와 긴 여정이 있었다. ‘특수 상대성 이론’이 발표된 것은 1905년. 특수 상대성 이론은 양자역학과 협력하면서 컴퓨터와 통신기기 안팎에서 전자와 전파의 움직임에 대한 기초를 놓았고, 고속철도와 제트 비행기의 뒷받침이 되었으며 특히 에너지와 질량의 동등성이 원자폭탄의 탄생을 불러일으켰다.그러나 특수 상대성 이론은 2개의 단점을 갖고 있었다. 따라서 아인슈타인은 이 두 가지 문제를 해결하기 위해 ‘일반 상대성 이론’을 1차 세계대전 중인 1916년에 발표했다.전 우주 시공간의 신비, 에너지와 질량의 수수께끼는 아인슈타인이 발표한 ‘상대성 이론’에서 밝혀진다.

제1장 상대성 이론 탄생 이전의 물리학
01_중세에 이별을 고한 갈릴레이의 대발견
02_갈릴레이의 상대성 원리란?
03_중력과 빛은 모두 에테르를 통해 전달된다?
04_빛은 전기와 자기를 통일시킨 심벌
05_지구의 절대 속도를 구하는 방법
06_20세기 초 물리학을 뒤덮은 먹구름
07_뉴턴 역학의 파탄
08_특수 상대성 이론의 탄생 전야
(Column) 아인슈타인의 생애 (1) - 19세기 독일에서 태어나다

제2장 특수 상대성 이론의 세계
09_아인슈타인, 16살의 꿈
10_아인슈타인의 세단뛰기
11_전 우주에서 통용되는 물리 법칙
12_상대성 원리가 물리학을 지배한다!
13_언제 어디서든 변하지 않는 빛의 속도란?
14_2개의 원리가 이끄는 기묘한 현상
15_과학의 상식을 뒤엎은 특수 상대성 이론
16_달리고 있는 물체가 줄어드는 모습을 시공간도로 나타내보자
17_시간과 공간은 하나다
18_시간의 지연을 광시계로 본다
19_시간의 지연을 시공간 도표로 본다
20_물체는 광속에 가까워질수록 짧아진다
21_질량은 속도와 함께 늘어간다
22_시간이 지날수록 속도 변화가 어려워지는 세계
23_에너지와 질량의 수상한 관계
24_왜 E=mc2일까?
25_4차원 시공간에 온 것을 환영합니다
(Column) 아인슈타인의 생애 (2) - 독일을 탈출, 이탈리아와 스위스에서 생활하다

제3장 양자역학과 함께 마이크로의 세계로
26_시간 지연을 비행기로 조사한 남자
27_우주 방사선에 감춰진 수수께끼
28_상대성 이론은 생명의 진화에도 공헌했다
29_입자 가속기는 우주 탄생의 수수께끼를 풀 기계
30_암 치료에도 도움이 되는 특수 상대성 이론
31_20세기 이후의 문명은 상대성 이론 없이는 불가능!
32_원전과 원폭의 상대론적인 세계
33_핵분열과 핵융합은 모두 원리가 똑같다
34_상대성 이론이 은하여행을 가능하게 해준다?
(Column) 아인슈타인의 생애 (3) - 스위스에서 다시 독일로

제4장 일반 상대성 이론의 전모
35_난제 해결의 힌트는?
36_특수 상대성 이론의 2가지 약점
37_일반 상대성 원리의 난제
38_3개의 원리로 구축되는 일반 상대성 이론
39_2가지 무게의 수수께끼
40_실험으로 증명된 2가지 무게의 일치
41_빛은 중력에 의해 휘어진다!
42_빛은 지표보다 먼 곳에서 빨리 나아간다
43_중력 퍼텐셜이 높으면 빛은 빨리 나간다
44_중력장에서는 시공간이 뒤틀린다
45_시공간의 뒤틀림을 파악하는 일반 상대성 이론
(Column) 아인슈타인의 생애 (4) - 그리고 미국으로

제5장 우주론과 함께 매크로의 세계로
46_일식 관측으로 증명된 일반 상대성 이론
47_‘태양광의 적방편이’ 실험
48_빛과 우주의 비밀을 밝힌다!!
49_다른 별의 ‘초록 난쟁이’가 보내는 신호
50_시공을 날아다니는 나비 - 중력파
51_블랙홀과 상대성 이론
52_우주는 신축한다!?
53_빅뱅 이전에 우주는 없었다
54_우주의 인플레이션이 뭐지?
55_카 내비게이션도 상대성 이론으로 태어났다

오미야 노부미쓰

재미있게 이해한다!
우주 탄생의 비밀도 밝히는
상대성 이론의 세계

분명히, 전 우주 시공간의 신비와 에너지, 질량의 수수께끼가 깃든 상대성 이론의 전모와 깊이를 쉽게 이해할 수 없다는 것은 누구나 다 아는 사실이다. 실제로 많은 사람들이 상대성 이론의 깊은 숲에 들어가 헤매고 있다. 하지만 상대성 이론의 토대는 ‘상대성 원리’와 ‘광속 불변의 원리’라는 두 가지 원리를 잘 이해해 두면 상대성 이론을 보다 쉽게 이해할 수 있다. 이 점을 염두에 두고 모르는 부분은 천천히 시간을 두고 생각하면서 읽어 가면 상대성 이론이 우리 생활에 빼놓을 수 없는 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.