한편의자유시를읽듯한행한행음미하며배워가는
아인슈타인의상대성이론
이책의글작가인릴리언R.리버(LillianRosanoffLieber,1886~1986)는1917년웰스칼리지물리학과장을지냈고1918~1920년코네티컷칼리지에서학생들을가르친후1934~1954년롱아일랜드대학교수학과학과장으로있었다.오랫동안교단에있으면서학교에서가르치는틀에박힌수학교육법에한계가있음을느낀그녀는학생들의호기심과창의력을이끌어내기위해관습에얽매이지않는새롭고도대중적인교육서를만들고자노력하며활발한집필활동을펼쳤고,이에아인슈타인이나에릭템플벨같은당대석학들이감탄했던『길위의수학자』를비롯하여『길위의수학자를위한무한이야기』등을펴냈다.
책의본문은기존의수학책들과는서술방식이확연히다르다.바로한편의자유시를읽듯행갈이를하며수학이야기를전개해나가는것이다.저자가이렇게자유시처럼본문을쓰는이유는독자들의이해를돕기위해서이다.운문처럼보기쉽고읽기쉽게전개해나간저자의의도는꽤성공적이다.독자는책을읽어나가면서자연스레행과행사이에서잠시고민할수있는시간을갖게되고좀더깊은수학적사고의길을차근차근열어가게되는것이다.
이책의또다른백미는30여장에이르는본문삽화이다.롱아일랜드대학교순수미술학과교수이자학과장이었던휴그레이리버(HughGrayLieber,1896~1961)는이책의그림작가로서광대한자연과우주의이치를탐구해나가려는길위의수학자와물리학자들을명랑하고재치있게그려내며재미와흥미를북돋운다.책속그림부터감상해보는방법도수학,물리학과친해지는좋은방법이될것이다.
아인슈타인은시간과공간의인식을새롭게바꾼사상가다!
‘특수상대성이론’에서‘일반상대성이론’으로
나아가는사고의여정을담아내다
1부〈특수상대성이론〉에서는아인슈타인이‘마이컬슨과몰리의실험’을설명하다가고전물리학이론의전반을재검토하게되고특수상대성이론의발견으로나아가기까지를다룬다.아인슈타인이전의오래된공준은시간과길이의측정값을절대적인것으로본다.그러나아인슈타인은관찰자에따라시간과길이의측정값이상대적이라는새로운생각으로기존물리학을대체한다.
2부〈일반상대성이론〉에서는아인슈타인이‘등가원리’의발견을통해새로운중력이론을구축하기까지의과정을다룬다.이책의후반부에서비중있게설명하는것은비유클리드기하학으로,비유클리드기하학은곡면위에서의거리를서술하는기술이자도구로수학에도입됐으며,리만텐서,아인슈타인의방정식을유도하는데쓰인다.또2부에서는상대성이론을제대로파악하기위해필요한몇가지기하학,미적분도구(편미분,행렬식,텐서분석)를차근차근설명한다.
릴리언리버는책의마지막에가서절대공간,절대시간이없다는아인슈타인의이론을통해과학을하는태도에대한깊은깨달음을던진다.우주의법칙은‘관념’만으로는발견할수없고,‘관찰’(실험)과‘이론’(수학)이균형있게어우러져야이를수있으며,법칙이라는것도인간이만든것이므로법칙은바뀔수도있다는것을거듭강조한다.상대성이론은물리학자들의책상위에서,아인슈타인의사고실험속에서만전개되는것이결코아니다!
