[독서노트]<공간에 대한 철학적 이해>#012_4장 아인슈타인의 시공간과 유물론(p.105~p.130)_03

2. 아인슈타인의 상대론적 시공간

i. 특수상대성이론에서의 시공간

[0112_1]   (...) 아인슈타인은 이러한 수학적 기초들에 대해 새로운 물리적-철학적 해석 (...) 장 역시 객관적으로 실재하는 물질임을 승인함 (...) 기존의 기계론적 이해를 거부하고 광속불변의 원리를 물질의 속성에 관한 객관적 진리로 받아들여 (...) 에테르의 존재를 거부 (...) 상대적인 공간과 운동만이 존재함을 강조 (...) 유한한 속도를 지닌 빛의 진행 시간 (...) ‘동시적으로 보인 것'과 ‘동시적으로 발생한 것' 사이의 차이를 구분 (...) 절대시간을 부정 (...) 선험적 형이상학적 규정으로서의 시간-공간의 절대성에 대한 거부

[0113_1]   (...) 특수상대성이론의 두 원리 (...) 물질에 대한 새로운 이해와 시간-공간에 대한 객관적이고 물질적인 규정 등을 어느 정도 반영

[0113_2]   (...) 현대물리학의 의미 기반을 구성하는 상대론적 시공간개념 (...) 시간과 공간의 내적 연관 (...) 로렌츠의 변환공식에서 잘 보이느 바 (...) 긴밀히 연결되어 상호 의존하는 불가분의 관계 (...) 시간과 공간의 상대화 (...) 시간과 공간은 오히려 물질의 운동에 의존적이고 상대적임 (...) 자신이 선택한 계의 운동 상태에 따라 시간과 공간의 관측되는 양이 달라져 (...) 시간과 공간은 운동에 의존적이며 따라서 상대화된다

[0114_1]   그렇다고 해서 (...) 정지질량이라든가 정지 길이 혹은 정지 시간 자체가 임의적이거나 관측자에 의존적임을 의미하는 것은 아니다. (...) 특수상대성이론이 물체 그 자체가 지닌 속성상의 변화를 다루기보다는 동역학과 관련된 물체들의 운동 상태의 상대적 변화에 적용되는 이론임을 의미 (...) 물체의 속성 자체는 인간의 의식에 독립하여 객관적으로 실재함을 함축 (...) 더욱이 물체 운동의 상대성에도 불구하고 운동을 지배하는 모든 자연법칙은 관측자에 무관하게 동일하게 작용 (...) 상대론적 시공간의 (...) 객관성이 부여

[0115_1]   (...) 특수상대성이론은 하나의 자연현상이 서로 등속운동을 하는 관성계의 관측자들에게 서로 다르게 보일지라도 이 현상을 지배하는 자연법칙은 모든 관성계에서 동일하다는 일종의 자연법칙의 절대성 혹은 보편성 원리를 전제 (...) 시-공간의 물질 운동에 의존성과 상대성 그리고 객관성과 같은 (...) 유물론적 인식의 기반들을 밝혀

ii. 일반상대성이론에서의 시공간

[0116_1]   일반상대성이론은 상대성의 원리를 (...) 중력장에까지 확장시킨 이론 (...) ‘중력이론'이라고도 한다. (...) 보다 일반적인 가속운동하에서의 시간-공간개념을 탐구

[0116_2]   일반상대성이론은 중력과 관성(력)이 동일하다는 등가원리로부터 출발 (...) 관성질량과 중력질량의 동일성을 일반화 (...) 물체에 힘이 가해지면 그 힘에 비례하는 가속도가 생기는데 이 비례상수가 바로 관성질량 (...) 중력장이 존재할 때 이의 영향하에 놓이게 되는 질량이 중력질량 (...) 자유낙하하는 엘리베이터 내의 물체의 운동 (...) 자유낙하라는 가속운동에 의해 중력과 크기는 같으나 방향이 반대인 관성력을 얻게 됨으로써 무중력 상태가 되 (...) 중력이란 뉴턴 역학에서처럼 항상 존재하는 절대적인 힘이 아니라 (...) 좌표변환을 통해서 없앨 수도 있는 상대적인 힘, 즉 관성력에 불과함을 의미 (...) 균일한 중력장을 가진 관성계는 이에 대해 등가속운동을 하는 어떠한 비관성계와도 물리적으로 동일함 (...) 관성 효과와 중력 효과는 구별될 수 없으며 (...) 상대성원리를 비관성계에 까지 확장시킬 수 있는 근거

[0117_1]   상대성의 일반원리는 비관성계를 포함한 모든 기준 좌표계에서 자연법칙은 동일하게 성립한다는 원리로 요약 (...) 중력장이 전자기 복사에 가하는 영향 (...) 중요한 결과라면 “일반적으로 빛이 중력장에서 휘어져서 전파된다"는 사실 (...) 광속 불변의 원리가 더 이상 일반적이지 못하고 상대적임을 의미 (...) 중력장에 작용하는 영역에서의 시공간 구조 역시 (특수상대성이론에서와 같은) 4차원의 유클리드적인 시공간이 될 수 없음을 의미

[0118_1]   (...) 등가원리로부터 관성계의 중력 효과가 (이와 구분되지 않는) 가속운동하는 비관성계의 시공구조에 어떠한 영향을 주는가도 밝혀 (...) 중력장이 물질의 질량 분포에 의해 규정되기 때문에, 결국 “일반상대성이론에서 공간은 기하학적으로 독립적인 특성을 갖지 못하며 물질이 (공간의 특성을) 결정하게 된다.” (...) 일반상대성이론이 제시하는 공간이란 중력장, 엄밀히 말해 중력을 일으키는 물질의 존재와 그 분포에 의존하는 비유클리드적인 휜 공간의 성격 (...) 빛이 중력장 안에서 휘는 현상은 바로 중력장에 의해 공간이 휘어진 결과 (...) 둘째는 시간이 (...) 중력장이 강한 곳일수록, 물질의 밀도가 높은 곳일수록 시간은 더디게 (...) 셋째는 (...) 유클리드 기하학의 정리들은 (...) 중력장하에서 성립하지 않는다

[0118_2]   (...) 일반상대성이론은 중력장의 효과가 비유클리드적인 시공간 구조를 결정함을 보여 주었고, 시간과 공간 그리고 물질 사이에 유기적인 관계가 존재함을 입증 (...) 일반상대성이론에서는 내적인 관계, 즉 우주의 물질 분포와 우주의 시공간 구조 사이의 직접적 관계에 의해 결정 (...) 특수상대성이론보다도 시공간에 관한 유물론적 인식에 한층 접근