잦은 출장으로 신칸센을 자주 탄다.
바깥에서 빠르게 지나가는 풍경을 볼 때마다 아인슈타인의 상대성 이론이 생각나고 좋은 세상에 살고 있는 것 같은 기분이 든다.
나는 오래 살았음에도 불구하고 아직 시간과 공간 사이의 비가시적 시간이라는 개념을 잘 이해하지 못하고 있다.
확실히 3D 인간이 접근할 수 없는 여분의 차원이 있다고 생각하지만, 개인적으로 나는 먼지 투성이의 존재이기 때문에 광대한 시간과 공간의 개념에 대해 아는 것이 필요하다고 생각합니다.
이전 기사에서 제시한 차간 거리의 3차원 공간
하지만 시간과 공간의 개념은 과거 수많은 과학자와 철학자들의 천재성과 노력을 통해 발전했으며 오늘날 많은 영화, 드라마, YouTube는 차원을 초월합니다.
세계관 개념작품 발표. 이 영화는 2023년 3월 12일 제92회 아카데미 시상식에서 수상했습니다.
한국에서도 유튜브가 흥행중
뉴턴과 칸트는 시공간 이론을 제시한 대표적인 과학자이자 철학자이다.
그러나 뉴턴과 칸트의 시공간론은 목적과 관점에서 다소 차이가 있다.
of view 근본 원리를 찾기 위한 개념으로 취급 현대에 와서 시간과 공간의 개념은 아인슈타인에 의해 정립되었지만, 그 이전에는 뉴턴, 칸트, 라이프니츠, 마하가 아인슈타인이 참고할 수 있는 초기 개념을 주장했다.
. 여기서 우리는 시간과 공간의 개념에 대한 이해와 탐구가 어떻게 흘러왔는지 살펴봅니다.
아이작 뉴턴(아이작 뉴튼): 전제주의
뉴턴(1643-1727)은 시간과 공간의 개념에 대해 생각한 최초의 물리학자였습니다.
뉴턴의 절대주의는 시간과 공간이다 전적으로자아 독립적인인 개념, 물리 이론으로 물체의 운동을 설명하기 위해 개발되었습니다.
뉴턴은 모든 것이 동일한 시간 과정을 갖는다는 것을 알았습니다.
즉, 모든 물리적 사건이 동일한 시간 척도에서 발생한다는 의미입니다.
공간과 관련하여 Newton은 모든 물체가 공간에 있고 공간이 물체의 위치를 나타낸다고 믿었습니다.
좌표계관련 개념으로 봤습니다.
이는 객체가 서로 다른 위치를 차지하며 이러한 위치는 공간 좌표계를 사용하여 정확하게 나타낼 수 있음을 의미합니다.
뉴턴의 절대론은 초기 물리적 모델에서 중요한 개념이었지만 나중에 상대성 이론의 개념은 아인슈타인의 상대성 이론의 출현과 함께 진화하여 뉴턴의 절대론을 대체했습니다.
내가 그랬어
빌헬름 라이프니츠(윌리엄 라이프니츠): 관계성
관계주의는 뉴턴의 절대주의에 반대하여 라이프니츠(1646-1716)가 제안한 시공간 이론입니다.
라이프니츠는 고정 좌표계가 아닌 객체의 상대적 관계로 시공간 해석더 적절하다고 주장하면서 시간과 공간은 서로 독립적이다·독립적인 개념이 아닌, 통일된 개념나는 그것이 이해되어야 한다는 것을 보았다 그리고 물체의 상대적인 위치와 속도에 따라 시공간의 모양이 변할 수 있다고 주장상대성 이론의 선행 개념 중 하나로 아인슈타인의 상대성 이론이 발전하는 데 중요한 역할을 했으며, 여기에는 물체의 상대 운동과 시공간의 곡률 개념이 포함되었습니다.
임마누엘 칸트(임마누엘 칸트): 이상주의
칸트(1724-1804) 이상주의는 인간이 사물을 인식하는 방식으로 시공간을 이해하는 이론입니다.
그것은 인간의 지각과 불가분의 관계가 있음이 밝혀졌습니다.
시간과 공간을 객관적으로 보는 뉴턴의 절대주의와 달리 칸트는 인간의 늦은수업 인정하다의해서 준비되었다 주걱인 개념즉, 시간과 공간은 사물 자체에 존재하는 것이 아니라 인간의 지각과 지각에 의해 형성된다는 것이다.
시간과 공간은 인간의 인지와 지각과 불가분의 관계에 있기 때문에 시간과 공간은 모든 인간에게 공통된 개념이며 같은 방식으로 이해되고 해석될 수 있다.
칸트의 관념론은 물리학에서 시간과 공간을 이해하는 데 혁명적인 사상이었습니다.
칸트의 시간과 공간 순수한 형태(순수한 형태)의 개념을 다루다그런 순수한 형식이 모든 경험적 지식의 근본이라는 주장했다.
칸트는 시간과 공간을 별개의 개념으로 보지 않고 이 둘이 깊이 연결되어 모든 지식의 근간을 이룬다고 보았다.
칸트의 철학에서 “선험적으로적(탁월한)‘하지만 경험하지 않아도 안다’는 개념이 있다.
공간의 개념은 물체가 움직이는 것을 볼 수 있기 때문에 이해되지만 보이지 않는 시간은 초월적 직관의 형태 중 내면의 형태라고 한다.
지금까지 시간과 공간은 객관적 개념으로 이해되어 왔지만 칸트는 이를 주관적 개념으로 보았다.
이것은 뉴턴의 절대주의와 대조되며 이후 아인슈타인의 상대성 이론의 발전에 영향을 미쳤습니다.
에른스트 마하(에른스트 마하): 상대성
오스트리아의 물리학자 마하(1838-1916)상대성 원리‘컨셉을 제시했어요, 이는 모든 물리적 현상이 절대적인 척도가 아님을 의미합니다.
관찰자의 상대적 위치~을 참고하여본 관찰 가능한 물리적 현상의 결과로 시공간 개념을 고려할 때 우주의 모든 물체는 서로 상호 작용합니다.
상호 작용상호작용이 시공간의 구조를 결정한다고 주장했다.
그리고 마하는 상대성 이론과 관련하여 “마하의 원리”라는 개념을 제시했는데, 이는 우리 주변의 모든 물체와의 상호 작용에 의해 질량이 결정된다는 뜻이다.
즉, 질량은 그 자체로 독립적인 속성이 아니라 우리 주변의 모든 물체와의 상호 작용에 의해 결정됩니다.
Mach는 물리학, 철학 및 심리학에 대한 광범위한 연구를 수행했으며 그의 공간과 시간 개념은 과학자들 사이에서 논란이 되었습니다.
그러나 그의 생각은 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론의 발전에 기여했습니다.
마하의 대표작
다양한 실험을 하던 중 물체가 음속보다 빠르게 움직이는 것에 대한 궁금증이 생기자 물체의 속도를 음속(340m/s)에 비유한 마하(M) 단위의 개념을 만들어냈다.
알버트 아인슈타인(알버트 아인슈타인): 상대성
아인슈타인(1879-1955)의 시공간 개념은 그의 두 가지 주요 이론인 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론에 구체화되어 있습니다.
이 두 이론은 물리학의 기본 원리를 수정했으며 시간과 공간에 대한 새로운 이해를 제시했습니다.
특수 상대성 이론(1905)
빛의 속도는 모든 관찰자에게 동일하다는 사실에 근거한 이론 제안오전. 결과적으로 시간과 공간은 절대적인 것이 아니라 상대적인 것으로 이해되었다.
시간 팽창(시간 팽창) 및 길이 수축길이수축이라는 현상이 예측된다.
그랬다.
특수상대성이론은 정지해 있는 사람보다 움직이는 사람의 시간이 더 느리게 흐르고, 움직이는 사람이 얼마나 빨리 움직이는가에 따라 시간과 공간이 달라질 수 있음을 알려준다.
특수상대성이론에서4차원 시공간‘가 소개된 곳 시간은 공간과 연속체로 취급됩니다.
이를 민코프스키 공간이라고 합니다.
일반 상대성 이론(1915)
중력을 설명하는 이론이것은 특수상대성이론의 확장이다.
그 이론에서 아인슈타인은 중력은 물체 사이의 힘(원인)으로 작용하는 것이 아니라, 주변의 시공간의 구조를 왜곡시키는 물체(결과)로 작용함을 이해한다.
그래서 중력은 물체의 힘이다.
왜곡된 시공간그래서 시공간을 따라 자연스러운 운동의 결과로 나타납니다.
곡률(곡률) 컨셉을 도입했다 곡률은 물체의 질량과 에너지 분포에 따라 시간과 공간이 변형되는 현상이다.
이 이론은 블랙홀, 중력 렌즈 효과 및 중력 시간 팽창의 예측을 가능하게 했습니다.
현대 경쟁자, 뉴턴과 함께 라이프니츠
Newton과 Leibniz는 당대 최고의 수학자였으며 Newton은 Leibniz보다 세 살이 많았습니다.
두 상대는 개인적인 접촉이 없었고 주로 편지로 대화를 나눴다.
둘 다 독립적이다 계산법미적분의 기초 개발에서 미적분의 발견을 위한 우선 순위 경연그 과정에서 양측 지지자들 사이에 오해와 불만이 발생했고 수리과학계의 분열이 드러났다.
두 사람은 미적분에 대한 접근 방식이 달랐습니다.
뉴턴은 유속이라는 방법을 사용했고, 라이프니츠는 미분 개념을 도입했습니다.
이 두 가지 접근 방식은 서로 다른 관점을 제공하면서 미적분학의 발전에 기여했습니다.
이처럼 뉴턴과 라이프니츠는 17세기와 18세기에 유럽 수학계에 큰 영향을 미쳤지만 그 영향력은 지역에 따라 달랐다.
뉴턴은 영국에서 매우 영향력이 있었고, 라이프니츠는 프랑스와 독일에서 인기가 있었습니다.
성격도 많이 달랐다.
뉴턴은 내성적이고 고립된 연구 습관을 가지고 있어 연구 결과를 쉽게 공유하지 않는 반면, 라이프니츠는 외향적이고 사교적이며 다른 학자들과 공유하는 것을 즐겼습니다.
철학과 음악을 놓지 않은 과학자, 마하와 아인슈타인
마하와 아인슈타인도 직접 만나지 않고 편지를 주고받으며 연구와 의견을 교환했다.
이 과정에서 아인슈타인은 마하의 비판에 화답했고 마하는 아인슈타인의 상대성 이론에 대한 이해를 높였다.
실제로 Mach는 상대성에 대한 아인슈타인의 초기 아이디어에 대해 질문과 비판을 제기했지만 나중에 아인슈타인이 상대성을 증명했습니다.
하지만 마흐가 죽은 후, 아인슈타인은 그의 연구를 더욱 면밀히 연구했고, 그 대가로 마흐의 과학 철학에 대한 찬사를 표하기 시작했으며, 그의 연구가 그의 이론 발전에 중요한 역할을 했음을 인정했습니다.
나는했다.
아인슈타인의 초기 작업은 마하의 견해를 따랐지만 나중에 마하의 생각 중 일부와 거리를 두었습니다.
특히 아인슈타인은 양자역학에 대한 마하의 해석에 동의하지 않았다.
마흐와 아인슈타인은 물리학과 철학의 교차점에 관심이 있었고, 이로 인해 두 학자는 과학 이론을 발전시켰습니다.
철학적 기초논의하는 데 사용 마하는 아인슈타인에게 공간과 시간에 대한 새로운 인식을 제공한 현상학적 접근을 통해 과학 이론의 토대를 조사했습니다.
. 마흐와 아인슈타인은 음악과 과학과 철학의 교차점에 대한 관심을 공유했습니다.
바이올린 연주를 즐기는 아인슈타인은 마하가 음악과 물리학의 관계에 대해 쓴 책 <음악과 삶>에서 큰 영감을 받았습니다.
이처럼 두 학자는 음악 교류를 통해 서로에게 영감을 주고 환영했다고 한다.
시공간의 개념은 17세기 뉴턴과 라이프니츠를 시작으로 20세기 아인슈타인에 이르기까지 여러 차례 논의되었다.
시공간의 절대성에서 출발하여 상대성 개념이 등장하고 철학적 관념론이 더해지면서 시공간의 개념은 더욱 복잡해졌다.
마지막으로 아인슈타인의 상대성이론 증명으로 시공간 개념에 대한 이해는 어느 정도 확립되었지만 우주관측을 통해 발견되는 다양한 현상을 설명하기에는 아직 부족한 부분이 많다.
여하튼 인류사에서 천재의 역할이 얼마나 중요한지 다시 한 번 느낀다.