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상대성이론

아인슈타인 우주로의 시간 여행
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분류 상대성이론
저자 J. 리처드 고트 ( 역자 : 박명구 )
출판사/발행일 한승 / 2003.08.25
페이지 수 344 page
ISBN 8986865874
상품코드 1793321
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2004 대한민국학술원 우수학술도서

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책내용
프린스턴 대학 천체물리학과의 J. 리처드 고트 교수는 우주론에 관한 아주 독창적인 연구들로 30년 이상 그 분야의 이론적 원동력이 되고 있는 저명한 학자이다. 또한 순회 강연의 개척자이자 고참자로 《뉴스위크》와 《타임》의 표지를 장식하기도 하였다. 어렵고 복잡한 상대성 이론을 너무나 쉽게 이해하고 재미있게 활용하는 그는 현재 우주론 분야의 최고 전문가로 인정받고 있다.
<아인슈타인 우주로의 시간 여행> 에서 고트는 한때 과학 소설 또는 공상 과학 영화의 주제였던 아인슈타인의 이론이 어떻게 시간 여행의 가능성을 열어 주는지를 보여 주고자 한다. 즉, 이전에는 이성적 사고의 영역에 있지 않았던 인류의 많은 놀라운 성취를 관찰함으로써, 시간 여행의 숨김없는 가능성을 단언하고 있다
. 모두 5개 장으로 구성된 이 책에서는 아인슈타인의 물리학이 원칙적으로 어떻게 미래와 과거를 모두 방문할 수 있게 해 주는가와 이 가능성을 현실화하는 데 극복해야 할 실질적인 문제가 무엇인지 설명하고 있다. 대중적인 책이나 영화에서 시간 여행이 자주 언급되는 것처럼 이 책에서는 이러한 예를 특별히 일반인들의 흥미를 끌 수 있는 방법으로 이용하고 있다. 저자는 영화로 만들어진 웰스의 <타임머신>에 대한 논의에서 시작해서 네 번째 차원으로서 시간의 개념을 설명한다. 이것은 아인슈타인 이론의 문맥에서 시간 여행을 이해하는 열쇠이며 독자들에게 자신들이 이 이론에 대해 어느 정도 알고 있다는 기쁨을 발견하게 한다. <백 투 더 퓨처> <사랑의 은하수> <엑설런트 어드벤처> 같은 영화의 팬들 역시 시간 여행이 우주의 근본 법칙들을 따라야 한다는 역설들을 알고 있다. 저자는 이러한 영화들의 익숙한 장면을 분석하면서 뒤엉킨 개념들을 독자들에게 설명하고 있다.
이어 저자는 아인슈타인의 이론에서 유도되는 여러 우주 모형을 소개한다. 각 모형에 대해 저자는 집에서 간단하게 모형을 만들어 보도록 제안하면서 시간 여행의 규칙들을 설명한다. 이러한 방법은 독자들에게 저작의 설명을 보다 효과적으로 이해할 수 있도록 해 준다. 저자가 복잡한 공식이나 수학적 증명 없이 정확하게 설명하고 있지만, 우주를 내 손에 들고 있는 것은 글로 이해하기 어려운 면을 풀어내는 데 크게 도움을 주고 있다.
‘미래로의 시간 여행’은 상대적으로 쉽다. 그냥 빛의 속도에 가깝게 날아갈 수 있는 우주선을 타고 우주 멀리 갔다가 돌아오기만 하면 된다. 그러면 여행자에게는 수 년 또는 수십 년이 지난 것처럼 보이지만 지구에서는 수백 년 또는 수천 년이 지나게 된다. 이는 아인슈타인의 이론에 의해 더 빠른 속도로 여행할수록 여행자의 시간이 지구에 대해 상대적으로 느리게 흘러간다는 사실 때문이다. ‘과거로의 시간 여행’은 너무나 다르고 복잡한 문제이다. 저자가 지적하고 있듯이 우리는 과거를 볼 수 있다. 거울 속의 자신을 볼 때 우리가 보는 것은 수억 분의 1초 전 모습이고 밤하늘에 보이는 별은 우주 역사 중 수십억 년 전의 모습이다. 이것은 빛이 유한한 속도로 움직이므로 물잔에 비친 우리의 모습이나 밤하늘의 별에서 빛이 출발하여 우리 뇌에 도달하기까지 일정한 시간이 걸리기 때문이다. 하지만 보는 것은 방문하는 것과 다르다. 그 비밀은 아인슈타인의 이론에서 말하고 있는 휘어진 시공간에 있다. 저자는 우주끈이나 빛이 진행하는 방식과 달리 곡률에 의해 공간의 한 영역과 다른 영역을 연결하는 웜홀 주위의 기하는 나중과 이전 사이의 이동을 개념화하는 방법을 제시한다. 또, 우주가 자신의 탄생 시점으로 돌아가서 스스로를 탄생시키는 방법도 제시하고 있다.
이 책의 가장 흥미로운 부분은 저자가 시간 여행의 역설을 어떻게 해결할 수 있는가를 설명하는 첫 장이다. 그 중 하나는 당신이 과거로 돌아가서 당신의 할머니가 당신의 어머니를 낳기 전에 할머니를 살해한다고 가정해 보자. 무슨 일이 일어나겠는가? 이 역설은 시간 여행이 불가능함을 말하는 듯하나 몇 가지 교묘한 이론은 그렇지 않을 수도 있다고 말한다. 뿐만 아니라, 마지막 장에서 이야기되는 현재 이론들이 암시하는 발전들을 회고하는 미래의 과학자에 의한 상상의 보고서 또한 흥미롭다. 그런 관찰자는 인류가 그렇게 짧은 시간 동안 과학적 이해를 통해 이룩한 업적에 감동 받을 것이다. 저자는 “인류여, 시간을 낭비하지 마라. 우리는 조금의 시간만 있을 뿐이다. 이것이 시간 여행자의 비밀이다.”라고 시기 적절한 간청을 하며 글을 맺는다.
이 책은 소설이나 영화에 등장하는 상상의 타임머신과 그와 관련된 현상을 잘 검증된 물리학 이론인 상대성 이론으로 이해하는 즐거움을 주고 있다. 이 책의 저자는 훌륭한 작가이다. 그는 독자들에게 시간 여행이라는 놀라운 길을 따라 아인슈타인과 동행할 수 있도록 안내하고 있다. 그의 글을 읽는 독자들은 이해하기 어려운 개념도 매력적인 동반자가 될 수 있음을 알게 될 것이다.
목차
옮긴이 서문
한국어판 서문
서문
감사의 글
1. 시간 여행을 꿈꾸며
2. 미래로의 시간 여행
3. 과거로의 시간 여행
4. 시간 여행과 우주의 시작
5. 미래로부터의 보고서
주석
참고문헌과 해설
찾아보기

저자
J. 리처드 고트
켄터키주 루이빌에서 태어났으며 어릴 때부터 별과 기하학을 좋아했다. 하버드 대학에서 물리학을 전공했고 1969년 최우등으로 졸업했다. 이후 프린스턴 대학에서 은하 생성에 대한 연구로 1973년 천체물리학 박사학위를 받고는 캘리포니아 공과대학(칼텍)과 케임브리지 대학에서 연구원으로 우주론에 대한 연구를 계속하다 프린스턴 대학으로 돌아와 지금까지 교수로 재직하고 있다.
우주론 분야에서 세계적인 천체물리학자로, 그의 졸업 논문은 이 분야의 고전이 되었고 우주의 팽창에 대한 연구는 우리 우주가 영원히 팽창할 가능성이 높음을 보였다. 그후에도 은하들이 우주에 스펀지 형태로 분포하고 있음을 처음 제안했고 중력렌즈와 우주 마이크로파 배경복사에 대해서도 독창적이고 중요한 연구를 했다. 그러나 그가 더욱 특별한 이유는 과학보다는 상상의 영역에 적합하다고 여겨지는 문제들에 대해서도 현대 물리학 법칙을 적용하여 흥미로운 답을 제시하기 때문이다. 빛보다 빨리 달리는 가상 입자 타키온에 대한 연구라든가 우주 끈을 이용한 시간 여행 방법, 스스로를 창조하는 우주에 대한 연구 등이 그 좋은 예라고 하겠다.
일반 상대성 이론과 양자역학을 이용하는 복잡하고 어려운 연구를 취미활동 하듯이 여유 있게 즐기는 천재 과학자의 전형에 해당하는 그는 미국에서 가장 오래되고 권위 있는, 과학영재를 찾는 프로그램인 웨스팅하우스-인텔 과학 경시대회 심사위원장을 10여 년째 맡고 있다. 영화와 과학 소설에도 특별한 관심이 있는 그는 프린스턴 대학에서도 가장 인기 있는 강의를 하는 교수이며 그의 연구 결과는 《뉴욕타임스》《타임》《뉴스위크》《라이프》와 PBS 등에도 여러 차례 소개되었다.
   탈무드 | J. 리처드 고트 | 삼성출판사
   웰컴 투 더 유니버스 | J. 리처드 고트 | 바다출판사

역자
박명구
서울대학교 물리학과를 졸업하고, 미국 프린스턴 대학에서 천체물리학 박사학위를 받았다. 일리노이 대학에서 연구원으로 재직하였으며, 현재는 경북대학교 천문대기과학과 교수이다. 저자인 리처드 고트 교수와 중력렌즈에 관한 여러 가지 연구를 했다. 연구 분야는 블랙홀이나 중성자별 주변의 천체물리학적 현상, 중력렌즈이며, 공저로 <수치천체물리학> <자연과학의 이해> <첨단과학 이야기> <생생한 과학이야기> <지구환경과학 II> 등이 있다.
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