상대성이론 ABC : 철학자가 조근조근 들려주는 상대성 이야기 - 돋을새김 푸른책장 시리즈 37

버트런드러셀

저자:버트런드러셀
영국의철학자,논리학자,사회개혁가로1950년노벨문학상을수상했다.논리,인식론,수학철학에대한공헌으로20세기최고의철학자중한명으로손꼽힌다.일반대중에게는평화운동가이자사회,정치,도덕적주제에대한글을쓰는인기작가로더잘알려져있다.평생70여권의책과약2,000편의글을발표했으며,브리태니커백과사전에상대성이론의철학적결과를논의한칼럼이수록되어있다.
11살때유클리드기하학을배운경험이‘첫사랑만큼이나눈부셨다’고고백할정도로확실하고입증가능한지식의매력에빠져들었던그는1890년수학을공부하기위해케임브리지대학교트리니티칼리지에입학했다.
수학전체가논리에불과하다는생각을증명하기위해《수학의원리PrinciplesofMathematics》(1903)를집필했으며,알프레드노스화이트헤드와함께집필한《수학원리PrincipiaMathematica》(전3권)(1910~13)은20세기의위대한지적업적중하나로꼽힌다.1918년에는《수학원리》의대중화를위한《수학철학입문》을발표했다.
베스트셀러철학입문서인《철학의문제들TheProblemsofPhilosophy》(1911)을기점으로일반독자들을대상으로한작품을더많이발표하기시작했다.
전통적인성도덕에정면으로도전하고교육개혁에헌신하는진보적사회주의운동의지도자로서명성을얻었다.이시기에《교육에관하여OnEducation〉(1926),《결혼과도덕MarriageandMorals》(1929),《행복의정복TheConquestofHappiness》(1930)등을발표하면서일반대중의눈에당대의도덕적,정치적,사회적문제에대해중요한발언을하는철학자로자리매김하게되었다.필라델피아의반스재단에서강의했던철학사강의를엮어《서양철학의역사》(1945)를출간했고,이책은지금도널리읽히고있는베스트셀러이다.

역자:권혁
아주대영문과졸업,출판기획과번역작업을하고있다.옮긴책으로는《군주론》《유토피아》《월플라워》《우주에는신이없다》《존스타인벡의진주》《자유론》《사회계약론》《통치론》《인문학으로읽는과학사이야기》《우리가알고싶었던두려움》《플랫랜드〉《여론,전문가의탄생》《수학자의변명》《과학이우주를만났을때》《뉴턴의우주에서아인슈타인의우주로》등이있다.

제1장촉각과시각,지구와하늘…13
제2장어떤일이일어났고,어떤것이관찰되었나?…26
제3장빛의속도…39
제4장시계와자…53
제5장시공간…67
제6장특수상대성이론…79
제7장시공간의간격…94
제8장아인슈타인의중력법칙…112
제9장아인슈타인중력법칙의증거들…130
제10장질량,운동,에너지,작용…141
제11장우주는유한할까?…156
제12장관습과자연법칙…169
제13장‘힘’의폐기…183
제14장물질이란무엇인가?…196
제15장철학적결과들…208

부록뉴턴과아인슈타인:중력이론의주요차이점은무엇일까…220

고전물리학과상대성이론의대비

이책의앞부분은뉴턴으로대표되는고전물리학과아인슈타인의상대성이론을대비하며설명하는것에집중되어있다.러셀은뉴턴의절대적시간과공간개념을먼저소개한후,이러한개념들이상대성이론에의해어떻게수정되었는지를상세히설명한다.

“뉴턴은힘을믿었으며,절대적인공간과시간을믿었다.그는이런믿음을자신의기술적인방법론에구현시켰으며,그의방법론은후대의물리학자들에게남아있었다.아인슈타인은뉴턴의가설에서벗어난새로운기술을만들어냈다.하지만그렇게하기위해그는아득한옛날부터문제가되지않았던공간과시간에대한오래된생각들을근본적으로변화시켜야만했다.이것이바로그의이론이어렵기도하고흥미롭기도한이유다.”(24쪽)

러셀은고전물리학에서의운동법칙과상대성이론에서의차이를비교하면서,왜고전적인설명이한계에부딪히게되었는지를명확히대비한다.예를들어,수성의궤도에서발생하는작은편차는뉴턴의중력법칙으로는설명할수없었으나,아인슈타인의일반상대성이론을통해정확히설명될수있었다.이러한부분을통해독자들은고전역학이가진한계와상대성이론의필요성을더욱깊이있게이해할수있다.

특수상대성이론과일반상대성이론의차이

러셀은또한특수상대성이론과일반상대성이론의차이를명확히설명한다.특수상대성이론은주로관성계에서의시간과공간의상대성을다루며,광속이모든관찰자에게동일하다는가정에서출발한다.이는빠른속도로움직이는물체의시간지연,길이수축과같은현상을설명하는데유용하다.반면,일반상대성이론은중력까지포함하여비관성계에서도성립하는이론으로,중력장이공간과시간의기하학적구조에미치는영향을다룬다.이를통해아인슈타인은중력을단순한힘이아니라,시공간의곡률로설명하며,이를통해천체의운동과중력렌즈효과등을설명할수있게되었다.
러셀은이러한두이론의차이점을독자들이쉽게이해할수있도록다양한비유와예시를들어설명하며,이를통해상대성이론이어떻게발전해왔는지를알기쉽게풀어낸다.이러한설명을통해독자들은특수상대성이론과일반상대성이론이서로어떤관계에있으며,각각의이론이어떤문제들을해결하기위해제안되었는지를명확히이해할수있다.

상대성이론의철학적성과

러셀의철학적성찰은과학이론이절대적인진리를제공하는것이아니고시대에따라수정되고발전할수있는지식임을강조하는것이다.우리가인식할수있는세계와실제세계사이의차이를인정해야한다는것이다.상대성이론이관찰자의위치와속도에따라세계가달라진다는것을보여주었듯이,과학이론역시진리에가까워질수는있지만진리그자체는아닐수있다는점을독자들에게일깨워준다.

“지금도우리는진정한과학지식의핵심에도달하기위해상상력에불과한것을벗겨내는과정의마지막단계에도달하지못했을가능성이크다.”(217쪽)
“최종결론은우리가아는것이매우적다는것이다.그러나그럼에도우리가이토록많은것을알고있다는사실은놀랍고,더나아가이적은지식이우리에게이토록큰힘을준다는사실은더욱놀랍다.”(224쪽)