그들은 진동, 가속, 교란, 증류, 결합, 계량 또는 기체가 될 수 있는 모든 일을 했습니다. 이 과정에서 그들은 많은 보편적인 법칙을 제시했다. 이 법들은 중요하고 오만하다. 오늘날까지 우리는 빛의 전자기장 이론, 리히터 상호이의 법칙, 찰스 기체 법칙, 체적 결합 법칙, 제로법칙, 원자가 개념, 질량작용 법칙 등을 대문자로 자주 쓴다. 온 세상이 그들이 발명한 기계와 기기의 소리에 따라 짤랑거리다. 많은 똑똑한 사람들은 과학자들이 할 일이 없다고 생각한다.
1875 년, 독일 킬의 막스 플랑크라는 젊은이는 평생 수학을 할 것인지 물리학을 할 것인지 망설였다. 사람들은 그에게 물리학을 선택하지 말라고 진심으로 권했다. 왜냐하면 물리학의 주요 문제가 이미 해결되었기 때문이다. 그들은 다음 세기가 혁명의 세기가 아니라 공고하고 개선된 세기가 될 것이라고 분명히 말했다. 플랑크는 듣지 않는다. 그는 이론물리학을 연구하여 열역학의 핵심 문제인 엔트로피 연구에 힘쓰고 있다. 야심찬 젊은이에게 이 문제를 연구하는 것은 매우 희망적인 것 같다. 189 1 년, 그는 성과를 거두었지만, 그는 엔트로피에 관한 이 중요한 일이 이미 누군가가 했다는 것을 알고 놀랐다. 그는 예일 대학의 외로운 학자인 J 윌라드 기브스이다.
기브스는 걸출한 인물이지만, 대다수의 사람들은 아마 그에 대해 들어본 적이 없을 것이다. 그는 행동이 규칙적이어서 좀처럼 얼굴을 내밀지 않는다. 유럽에서 3 년을 공부한 것 외에도, 그는 거의 평생 세 블록 지역에서 살았다. 한쪽은 그의 집이고, 다른 쪽은 코네티컷 주 뉴헤이븐에 있는 예일 대학 캠퍼스였다. 예일 대학의 처음 10 년 동안, 그는 심지어 월급을 받는 것을 하찮게 여겼다. 그는 또 다른 수입이 있다. ) 187 1 부터 이 대학의 교수가 되어 1903 년에 사망할 때까지. 이 기간 동안 매 학기당 평균 한 명의 학생만이 그의 수업을 선택했다. 그가 쓴 글은 난해하고 자기가 발명한 부호를 자주 사용하는데, 많은 사람들은 그야말로 천서라고 생각한다. 그러나, 그 신비한 공식의 깊숙한 곳에는 가장 슬기롭고 깊은 통찰력이 숨어 있다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언)
1875- 1878 기간 동안 기브스는 일련의 논문을 써서' 다상 물질의 균형' 을 집필했다. 이 책은 거의 모든 열역학 원리를 훌륭하게 설명한다. 윌리엄 H 쿠퍼의 말로 "가스, 혼합물, 평면, 고체, 위상 이동" ... 화학반응, 전기화학 배터리, 침전, 침투 "를 포함한다. 결국 기브스는 열역학이 증기 엔진과 같은 거대하고 시끄러운 범위 내의 열과 에너지뿐만 아니라 화학반응의 원자 수준에도 적용된다는 것을 보여 주고 싶다. 기브스의' 균형' 은 줄곧' 열역학 원리' 라고 불렸지만, 예측할 수 없는 이유로 기브스는 코네티컷 문리학원 학보에 이런 획기적인 관점을 발표할 의향이 있다. 코네티컷에서도 알려지지 않은 잡지다. 이것이 플랑크가 늦게까지 그의 이름을 듣지 못한 이유이다.
플랑크는 낙담하지 않았다. 아아, 조금 겁이 나서 주의력을 다른 문제로 돌리기 시작했을지도 모른다. 이 방면은 우리가 나중에 다시 이야기하자. 오하이오 주 클리브랜드로 방향을 좀 바꿔서 실용과학 케스 대학이라고 불리던 기관에 가보겠습니다. 1980 년대에 앨버트 마이켈손이라는 중년 물리학자가 있었습니다. 친구 에드워드 모레의 도움으로 그는 일련의 실험을 진행했다. 그 실험들은 흥미롭고 놀라운 결과를 낳았는데, 이러한 결과는 미래의 많은 일에 큰 영향을 미칠 것이다.
마이클슨과 모레의 행동은 사실 의도하지 않은 것이다. 오랫동안 광태라는 것에 대한 사람들의 신념을 파괴했다. 그것은 안정적이고, 보이지 않고, 무게가 없고, 마찰이 없는 것이지만, 불행히도 완전히 허구적인 매체이다. 사람들은 이 매체가 우주 전체를 가득 채운다고 생각한다. 데카르트는 에테르의 가설을 제시했고, 뉴턴은 그것을 받아들였다. 이후 거의 모든 사람들이 그것을 숭상하며 19 세기의 물리학에서 절대적인 중심 위치를 차지하며 왜 빛이 허무한 공간에서 전파될 수 있는지를 설명하기 위해 사용되었다. 19 세기 초에는 특히 필요했습니다. 이 시점에서 빛과 전자가 모두 파동으로 간주되기 때문입니다. 즉, 일종의 진동입니다. 진동은 반드시 어떤 사물에서 발생해야 하기 때문에, 그것은 에테르가 필요하며, 오랫동안 사람들은 에테르가 존재한다고 여겼다. 1909 까지 위대한 영국 물리학자인 J·J· 톰슨은 여전히 "에테르는 어떤 사상적인 철학자의 상상이 아니다. 우리가 숨쉬는 공기처럼 우리에게 없어서는 안 된다" 고 주장했다. 그가 이렇게 말한 지 4 년이 넘은 후, 에테르가 존재하지 않는다는 것은 논란의 여지가 없다. 요컨대, 사람은 정말 에테르를 빼놓을 수 없다.
아메리카 대륙이 19 세기에 기회의 땅이라는 것을 설명해야 한다면, 앨버트 맥클슨과 같은 또 다른 좋은 예를 찾기는 어렵다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 그는 1852 년에 독일과 폴란드 국경 지역의 가난한 유대인 상인 가정에서 태어났다. 어렸을 때, 그는 가족과 함께 미국에 왔고, 캘리포니아 골드러시 지역의 한 광부 촌장이 컸다. 그의 아버지는 그곳에서 방직품 장사를 하신다. 그의 집은 너무 가난해서 대학에 갈 수 없어서, 그는 워싱턴에 와서 백악관 정문을 헤매고, 매일 율리시스 S 그랜트가 산책을 나갈 때 대통령을 만날 수 있기를 희망했다. (그것은 분명히 비교적 단순한 시대였다. 이런 산책 과정에서 마이클슨은 대통령의 마음을 얻었고 그랜트는 그를 미 해군 장교 학교에 무료로 보내겠다고 약속했다. 마이클슨은 그곳에서 물리학을 연구했다.
10 년 후 클리블랜드 케이스 대학 교수인 마이클슨 교수는 이더넷 표류라는 것을 측정하는 것에 관심을 갖기 시작했다. 움직이는 물체가 공간을 가로질러 생기는 역풍이다. 뉴턴 물리학의 한 가지 예언은 관찰자의 관점에서 볼 때 빛이 에테르를 통과하는 속도가 다르다는 것이다. 관찰자가 광원을 향해 움직이는지, 광원을 향해 움직이는지에 따라 달라진다. 그러나 아무도 그것을 측정하는 방법을 생각해 낼 수 없다. 마이클슨은 갑자기 지구가 태양의 방향으로 반년을 움직이고 또 반대 방향으로 반년을 움직였다는 것을 깨달았다. 그는 우리가 상대 계절을 자세히 측정하고 그것들 사이의 광속을 비교하면 답을 찾을 수 있다고 생각한다.
마이클슨은 방금 큰돈을 벌었던 전화 발명가인 알렉산더 그레이엄 벨이 자금을 지원해 마이클슨 자신이 설계한 간섭기라는 똑똑하고 예민한 기구를 만들어 빛의 속도를 매우 정확하게 측정하도록 설득했다. 그런 다음 착하고 신비로운 모레의 도움으로 마이클슨은 몇 년 동안 꼼꼼히 측정했다. 이것은 매우 섬세하고 힘든 일이다. 마이클슨의 정신이 갑자기 무너져, 일은 어쩔 수 없이 한동안 중단되었다. 그러나 1887 에 이르러 그들은 결과를 얻었다. 그리고 이 결과는 이 두 과학자의 예상을 완전히 벗어난 것이다.
California Technology 의 천체물리학자 킵 S 쏘인 (Kip S Thorne) 은 "빛의 속도가 모든 방향과 계절에 동일하다는 사실이 증명되었다" 고 썼다. 이것은 200 년의 첫 징후입니다. 사실, 정확히 200 년입니다. 뉴턴의 법칙은 언제 어디서나 적용되지 않을 수 있습니다. 윌리엄 H 크로퍼 (William H. Cropper) 의 말에 따르면, 마이클슨 모레의 결과는 "물리학 역사상 가장 부정적인 결과일 수 있다" 고 한다. 이 때문에 마이클슨은 노벨 물리학상을 수상하여 처음으로 이 영예를 받은 미국인이 되었지만, 그것은 20 년 후의 일이 될 것이다. 한편, 마이클슨 모레 실험은 마치 곰팡내 나는 냄새처럼 과학자들의 머릿속에 불쾌하게 떠올랐다.
주목할 만하게도, 20 세기가 왔을 때 마이클슨은 다른 사람들처럼 과학 작업이 곧 끝날 것이라고 생각했다.' 네이처' 잡지의 한 저자가 "단지 탑과 첨탑을 몇 개 더 추가하여 지붕에 돋을새김을 조각했을 뿐이다" 고 말했다.
물론, 사실, 세계는 과학 세기에 접어들고 있다. 그때가 되면 모든 사람이 조금씩 알게 될 것이고, 아무도 모든 것을 알 수 없을 것이다. 과학자들은 입자와 반입자의 바다 속에 떠 있는 자신을 발견할 것이다. 사물은 순식간에 존재하고, 순식간에 사라지고, 나노초의 시간을 매우 느리고 평범하게 보이게 한다. 모든 것이 그렇게 낯설다. (아리스토텔레스, 니코마코스 윤리학, 지혜명언) 과학은 거시물리학에서 미시물리학으로 바뀌고 있다. 전자는 물체가 보이고, 만지고, 측정할 수 있다. 후자, 일이 갑자기 발생하여 믿을 수 없을 정도로 빨라서 상상을 완전히 뛰어넘었다. 우리는 양자시대에 접어들고 있는데, 처음으로 문을 연 사람은 맥스 플랑크였다. 그는 지금까지 운이 없었다.
1900 년, 플랑크 42 세, 이미 베를린 대학의 이론 물리학자입니다. 그는 새로운' 양자 이론' 을 밝혀냈는데, 에너지는 흐르는 물처럼 연속적이지 않고 가방으로 전송되는 것을 양자라고 불렀다. 이것은 확실히 참신한 개념이자 좋은 개념이다. 단기적으로는 마이클슨 모레 실험의 수수께끼에 대한 설명을 제공할 수 있다. 빛이 반드시 파동일 필요는 없다는 것을 보여주기 때문이다. 장기적으로 볼 때, 그것은 전체 현대 물리학의 기초를 다질 것이다. 어쨌든, 이것은 세계가 곧 변할 첫 징후이다.
그러나 획기적인 사건, 즉 새로운 시대의 서광은 1905 가 되어야 발생할 수 있다. 당시 독일 물리학 잡지' 물리학 연감' 은 젊은 스위스 직원의 일련의 논문을 발표했다. 그는 대학 직위도 없고 자신의 실험실도 없다. 그는 평소에 베른 국가특허국의 작은 도서관에서만 달린다. 그는 특허국의 3 급 기술 심사관이다. 얼마 전, 그는 2 급 감찰관으로 승진을 신청했지만 거절당했다. ) 을 참조하십시오
그의 이름은 알버트 아인슈타인이다. 그 중요한 해에 그는' 물리학 연감' 에 5 편의 논문을 투고했다. C.P. 스노우의 말에 따르면, 그 중 세 편은' 물리학 역사상 가장 위대한 저작' 이다. 하나는 플랑크의 양자 이론으로 광전효과를 시험하고, 하나는 떠다니는 작은 입자 (현재 브라운 운동이라고 함) 에 대해 논의하고, 하나는 좁은 상대성 이론을 총결하였다.
첫 번째 문장 (TV 를 포함한 많은 것을 가능하게 하는 빛) 의 본질을 설명하여 저자에게 노벨상을 수상하였다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
두 번째 문장 (WHO) 는 원자가 확실히 존재한다는 증거를 제공한다. 놀랍게도, 이 일은 과거 줄곧 논란이 있었다.
세 번째 문장 완전히 세상을 바꾸었습니다.
아인슈타인은 1879 년 독일 남부의 울임에서 태어났지만 뮌헨에서 자랐다. 그의 어린 시절의 생활은 그가 앞으로 큰 인물이 될 것이라는 것을 거의 보여주지 못했다. 모두 알다시피, 그는 세 살이 되어서야 말을 배웠다. 1990 년대에는 아버지의 가전제품 사업이 파산하여 가족을 밀라노로 옮겼지만, 이미 10 대 된 앨버트는 스위스에 가서 계속 공부하러 갔습니다. 대학 입시에서 실패했지만. 65438 년부터 0896 년까지 그는 징집되는 것을 피하기 위해 독일 국적을 포기하고 스위스 취리히 연방공과대학에 입학해 중학교 교사를 양성하기 위한 4 년 과정을 공부했다. 그는 총명하지만 우수하지 않은 학생이다.
1900 년 그는 학교를 졸업하고 몇 달도 채 안 되어' 물리 연감' 에 기고하기 시작했다. 그의 첫 번째 논문은 빨대 속의 유체에 대한 물리학이 플랑크의 양자 이론과 같은 시기에 발표되었다. 1902 부터 1904 까지 그는 통계역학에 관한 일련의 논문을 썼는데, 다산한 J 윌라드 기브스가190/Kloc 에 있었다는 사실이 밝혀졌다
앨버트는 일찍이 한 동창인 미라와 메리치라는 헝가리 소녀를 사랑하게 되었다. 190 1 년, 그들은 아이를 낳고 결혼하지 않았다. 그들은 매우 신중하여 아이를 다른 사람에게 건네주었다. 아인슈타인은 자신의 아이를 본 적이 없다. 2 년 후 그는 마리치와 결혼했다. 이 기간 동안 아인슈타인은 스위스 특허국의 직위를 받아 7 년 동안 그곳에 머물렀다. 그는 이 일을 매우 좋아한다. 그것은 도전적이어서 그의 뇌를 바쁘게 할 수 있고, 그의 물리에 대한 주의력을 분산시키지 않을 수 있다. 바로 이런 맥락에서, 그는 1905 년에 특수 상대성 이론을 창설했다.
운동물체의 전기역학' 은 사상 최고의 과학논문 중 하나로 표현과 내용에도 마찬가지다. 각주도, 인용도, 수학도, 영향력도, 논문보다 앞선 저작도 언급하지 않고, 한 사람의 도움에 감사할 뿐이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 독서명언) 그는 특허국의 동료인 미셸 베소입니다. C.P. 스노우는 아인슈타인이 "다른 사람의 의견을 듣지 않고 혼자 생각하고 결론을 내리는 것 같다" 고 썼다. 대부분 그렇습니다. "라고 말했습니다
그의 유명한 방정식 E=mc2 는 이 논문에 나타나지 않고 몇 달 후의 짧은 보충에 나타난다. 너는 네가 학교에서 배운 것을 회상할 수 있다. 방정식에서 E 는 에너지를 나타내고, M 은 질량을 나타내고, C2 는 빛의 속도의 제곱을 나타냅니다.
가장 간단한 말로 말하자면, 이 등식은 질량과 에너지가 동등하다는 것을 의미한다. 그것들은 같은 사물의 두 가지 형태이다: 에너지는 방출의 질량이다. 질량은 방출을 기다리는 에너지이다. C2 (빛의 속도의 제곱) 는 매우 큰 숫자이기 때문에, 이 방정식은 모든 물체에 엄청난 에너지가 들어 있다는 것을 의미한다. 정말 큰 에너지다.
당신은 자신이 강하지 않다고 생각할지 모르지만, 만약 당신이 평범한 성인이라면, 당신의 비천한 몸에는 7× 10 18 줄 이상의 잠재력이 있습니다 모든 물체에는 이런 에너지가 있다. 우리는 단지 그것을 풀어주는 것에 능숙하지 않을 뿐이다. 만약 우리가 더 똑똑하다면, 우라늄 폭탄, 우리가 만든 가장 강력한 녀석, 방출되는 에너지는 에너지를 방출할 수 있는 1% 도 안 된다.
아인슈타인의 이론은 방사능이 어떻게 발생했는지를 설명합니다. 즉, 우라늄 한 조각이 얼음처럼 녹지 않고 강한 방사능 에너지를 지속적으로 방출하는 방법을 설명합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) (질량이 에너지로 매우 효과적으로 변환되는 한 가능합니다: E=mc2. 이 이론은 왜 별들이 연료를 다 소모하지 않고 수십억 년 동안 연소할 수 있는지를 설명한다. (같은 책. 아인슈타인은 간단한 공식으로 지질학자와 천문학자들의 수십억 년 시야를 넓혔다. 특히 이론은 빛의 속도가 변하지 않고, 가장 빠르며, 그 어떤 것도 그것을 능가할 수 없다는 것을 보여준다. 그래서 이것은 우리에게 우주의 본질의 핵심을 단번에 이해하게 했다. 그리고 이론은 광태의 문제도 해결했는데, 그것은 존재하지 않는다는 것을 보여준다. 아인슈타인의 우주는 에테르가 필요하지 않습니다.
물리학자들은 일반적으로 스위스 특허국 직원들이 발표한 것에 별로 관심이 없기 때문에 풍부하고 유용한 정보를 제공함에도 불구하고 아인슈타인의 논문은 많은 관심을 끌지 못했다. 아인슈타인은 우주에서 가장 어려운 수수께끼를 해결했기 때문에 대학 강사직을 신청했지만 거절당했다. 그리고 그는 중학교 선생님의 직위를 신청했고 또 거절당했다. 그래서 그는 또 3 급 시험관의 일을 재개했지만, 물론 그는 생각을 멈추지 않았다. 그는 성공에서 아직 멀었다.
한 번, 시인 Paolo valeri 는 아인슈타인에게 자신의 생각을 기록하기 위해 노트북을 가지고 왔는지 물었다. 아인슈타인은 약간 놀라서 그를 힐끗 보았다. 오, 그건 필요 없어. "라고 그가 대답했다. "저는 노트북을 거의 가지고 다니지 않습니다." 만약 그가 정말로 노트북을 가지고 있다면, 그것은 매우 유익하다는 것을 지적할 필요가 없다. 아인슈타인의 다음 생각은 모든 생각 중 가장 위대한 생각이다. Motz 와 Weaver 는 그들의 원자 과학의 원시 역사에서 이것이 확실히 가장 위대한 생각이라고 말했다. 뇌의 오리지널스로서, 그들은 이렇게 썼습니다. "이것은 의심할 여지 없이 인류의 가장 높은 지적 업적이다." 이 평가는 당연히 매우 높다.
1907, 어차피 책에서 한 노동자가 지붕에서 떨어졌을 때 아인슈타인이 만유인력에 대해 생각하기 시작했다고 말하는 경우가 있다. 세상에, 많은 감동적인 이야기들처럼, 이 이야기의 진실성에 의문이 드는 것 같다. 아인슈타인 자신에 따르면, 그가 중력을 고려할 때, 그는 단지 의자에 앉아 있을 뿐이다.
사실, 아인슈타인은 중력 문제에 대한 답을 찾는 것과 더 비슷하다고 생각합니다. 처음부터, 그는 좁은 상대성론에 한 가지가 부족하다는 것을 분명히 깨달았다. 바로 중력이다. 특수 상대성 이론이' 편협하다' 는 것은 완전히 접근성 상태에서 움직이는 것을 연구하기 때문이다. 하지만 움직이는 것, 특히 빛이 중력과 같은 장애물에 부딪힌다면요? 그는 앞으로 10 년 동안 대부분 이 문제에 대해 생각하고 있다가 마침내 19 17 초' 일반 상대성 이론에 대한 우주론 사고' 라는 제목의 논문을 발표했다. 물론, 1905 의 특수 상대성 이론은 심오하고 중요한 성과이다. 그러나, C.P. 스노우가 지적한 바와 같이, 아인슈타인이 그것을 생각하지 않았다면, 다른 사람들도 그것을 생각했을 것이다, 아마도 5 년 안에. 이것은 일어나기를 기다리는 일이다. 그러나 일반 상대성 이론은 완전히 다른 문제입니다. 그것이 없다. "스노우가 1979 에서 썼다." 우리는 오늘도 그 이론을 기다리고 있을지도 모른다. "
아인슈타인은 늘 손에 담뱃대를 들고 상냥하고, 얼굴을 내밀고, 머리가 헝클어지는 것을 좋아하지 않는다. 그는 정말 비범한 사람이다. 이런 사람은 영원히 무명할 수 없다. 19 19 년, 전쟁이 끝나자 세계가 갑자기 그를 찾았다. 거의 동시에, 그의 상대성 이론은 보통 사람들이 이해하기 어려운 것으로 유명하다. 뉴욕타임즈는 영원히 이해할 수 없는 이유로 헨리 크라우치라는 골프 기자를 인터뷰하기로 했다. 그 결과 데이비드 보드데니스 (David Boddenis) 가 그의 우수한 저서 E=mc2 에서 지적한 바와 같이 문제는 전혀 해결되지 않았다.
이번 인터뷰는 크라우치를 어찌할 바를 몰랐고, 그는 거의 모든 것을 잘못 알았다. 그의 보고서에는 잊을 수 없는 실수가 많다. 그 중 하나는 아인슈타인이 용기 있는 출판사를 찾았고, 그는 감히 전 세계에서 12 명만 읽을 수 있는 책을 출판했다. 물론 이런 책도 없고, 이런 출판사도 없고, 이렇게 편협한 학술권도 없지만, 이런 관점은 이미 인심을 깊이 파고들었다. 얼마 지나지 않아, 사람들의 상상 속에서 상대성론을 이해하는 사람이 훨씬 적었다. 지적해야 할 것은 과학계가 이 신화 을 명확히 하지 않았다는 것이다.
영국 천문학자인 아서 에딩턴에게 아인슈타인의 상대성 이론을 이해할 수 있는 유일한 사람 중 한 명이라고 물었다. 에딩턴은 잠시 곰곰이 생각해 보고 대답했다. "세 번째 사람이 누군지 생각하고 있어요." 사실 상대성 이론의 문제는 많은 미분 방정식, 로렌츠 변환 및 기타 복잡한 수학을 포함하는 것이 아니라 (아인슈타인이 어떤 면에서는 도움을 필요로 하지만) 직관적으로 완전히 이해할 수 없다는 점이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
본질적으로 상대성 이론의 내용은 공간과 시간이 절대적이지 않고 관찰자와 관찰자를 기준으로 한다는 것이다. 한 사람의 동작이 빠를수록, 이런 영향은 더욱 두드러질 것이다. 우리는 결코 자신을 빛의 속도로 가속시킬 수 없습니다. 방관자에 비해 우리가 더 열심히 노력할수록 (그래서 우리가 더 빨리 걸을 수록), 우리의 외모는 더욱 왜곡될 것이다.
거의 동시에, 코프 업무에 종사하는 사람들도 많은 사람들이 이러한 개념을 이해할 수 있도록 노력하고자 한다. 수학자와 철학자 러셀의 상대성 이론 ABC 는 성공적인 시도이다. 적어도 상업적으로는 그렇다. 러셀은 이 책에서 이미 여러 번 사용된 비유를 사용했다. 그는 독자들에게 90 미터 길이의 기차가 60% 의 광속으로 달리는 것을 상상하게 했다. 승강장에 서서 지나가는 것을 지켜보는 사람들에게는 기차도 길이가 70 미터밖에 안 되고 기차의 모든 것도 줄어든다. 만약 우리가 사람들이 차 안에서 말하는 것을 들을 수 있다면, 그들의 목소리는 흐릿하고 느리게 들릴 것이다. 마치 음반을 너무 느리게 넣는 것처럼, 동작도 어색해 보인다. 심지어 자동차 안의 시계도 정상 속도의 5 분의 4 로 움직이는 것 같다.
그러나-이것이 문제입니다-버스의 사람들은 자신이 기형이라고 생각하지 않습니다. 그들이 보기에 차 안의 모든 것이 정상인 것 같다. 그러나, 플랫폼에서, 우리는 이상하게 더 작고 느리게 변했다. 보시다시피, 이 모든 것은 움직이는 물체의 상대적 위치와 관련이 있습니다.
사실 이사할 때마다 이런 효과가 있다. 미국을 비행할 때, 당신은 약 10 억분의 1 초 안에 비행기를 빠져나갈 것입니다. 이것은 당신 뒤에서 비행기를 떠난 사람들보다 더 젊습니다. (존 F. 케네디, 공부명언) 심지어 당신이 방의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 걸어갈 때에도, 당신이 경험한 시공간은 미묘한 변화를 겪게 될 것이다. (존 F. 케네디, 시간명언) 160km 의 시속으로 던진 야구는 홈베이스에 도착하면 0.0000000002g 의 물질을 얻을 수 있는 것으로 계산됐다. 따라서 상대성의 역할은 구체적이고 측정할 수 있다. 문제는 이런 변화가 너무 작아서 우리가 알아차리지 못한다는 것이다. 그러나 우주의 다른 것들, 즉 빛, 중력, 우주 자체에 대해서는 모두 중요한 사건이다.
따라서 상대성 이론의 개념이 좀 이상해 보인다면, 그것은 단지 우리가 평상시 생활에서 이런 상호 작용을 경험하지 못했기 때문이다. 하지만 우리는 포니단스에게 도움을 청해야 했습니다. 우리 모두는 종종 목소리와 같은 다른 종류의 상대성 이론을 만났습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 만약 당신이 공원에 있다면, 누군가가 나쁜 음악을 틀고 있다면, 당신이 더 멀리 가면 음악이 더 가벼워 보인다는 것을 알고 있다. (존 F. 케네디, 음악명언) 물론, 그것은 음악이 정말 가볍기 때문이 아니라, 음악에 대한 너의 위치가 바뀌었기 때문이다. 크기가 작거나 느리게 움직이는 것에 대해서는 달팽이와 같은 동일한 경험을 할 수 없습니다. 한 스피커가 두 청중에게 동시에 두 개의 음악을 재생할 수 있는 것 같습니다. 이것은 믿기 어려울 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
일반 상대성 이론의 많은 개념 중에서 가장 도전적이고 직관적인 개념 중 하나는 시간이 공간의 일부라는 개념이다. 우리는 본능적으로 시간이 영원하고 절대적이며 변할 수 없다고 생각하며, 그 어떤 것도 그 확고한 발걸음을 방해할 수 없다고 믿는다. (존 F. 케네디, 시간명언) 사실, 아인슈타인은 시간이 변할 수 있고 끊임없이 변화하고 있다고 생각한다. 시간, 심지어 모양. 한 시간과 세 공간의 결합-스티븐 호킹의 말로' 천실만실 얽혀 있다' 는 신비한 지형이' 시공간' 이 되었다.
일반적으로 시간과 공간은 이렇게 해석됩니다. 카펫이나 곧은 고무 패드와 같이 평평하고 탄력 있는 것을 상상해 보십시오. 철구와 같은 무겁고 둥근 물체를 가지고 있습니다. 철구의 무게로 아래 매트가 약간 뻗어 가라앉았다. 이것은 대략 태양과 같은 거인 (철구) 이 시공 (밑받침) 에 작용하는 것과 비슷하다. 철구는 밑받침을 늘이고 구부리고 기울게 한다. 이제 더 작은 공을 매트 위로 굴리면 뉴턴의 운동 법칙에 따라 직선으로 움직이려고 합니다. 그러나 큰 공과 밑받침이 움푹 패인 부분에 접근하면 아래로 굴러가서 불가피하게 큰 공에 빨려간다. 이것은 중력-시공간 굽힘의 산물입니다.
어떤 질량이 있는 물체라도 우주의 밑받침에 작은 구덩이를 만들 수 있다. 따라서 데니스 오버비가 말했듯이 우주는 "최종 침강 패드" 입니다. 이러한 관점에서 볼 때 중력은 결과라고 할 수 있는 것이 아니다. 물리학자 미테오 카쿠의 말에 따르면, "그것은 힘이 아니라 시공간의 굽힘의 부산물이다." " 카쿠는 계속해서 이렇게 말했습니다. "어떤 의미에서 중력은 존재하지 않습니다. 행성과 별을 움직이는 것은 공간과 시간의 변형이다. "
물론, 밑받침의 비유는 시간의 역할을 포함하지 않기 때문에 우리가 이 정도를 이해하는 데 도움이 될 뿐이다. 이렇게 많이 말했지만, 사실 우리의 뇌는 이렇게 상상할 수 밖에 없다. 공간과 시간은 실처럼 격자석으로 짜여져 3: 1 의 비율로 시공간으로 짜여져 있다는 것은 거의 상상도 할 수 없다. 어쨌든, 나는 스위스 수도 특허국 창밖을 응시하는 젊은이에게 이것은 정말 위대한 통찰력이라는 것에 동의할 것이라고 생각한다.
아인슈타인의 일반 상대성 이론은 많은 의견을 제시했다. 그 중에서도 그는 우주의 심장이 항상 팽창하거나 수축하고 있다고 생각한다. 그러나 아인슈타인은 우주학자가 아니다. 그는 우주가 고정적이고 영원하다는 대중적인 관점을 받아들였다. 어느 정도 본능에서, 그는 방정식에 그가 소위 우주 상수라고 부르는 것을 추가했다. 그는 그것을 수학적 일시 중지 키로 간주하여 중력의 작용을 임의로 상쇄했다. 과학사서는 항상 아인슈타인의 잘못을 용서하지만, 이것은 사실 과학에서 매우 무서운 일이다. 그는 그것을 "내 인생에서 저지른 가장 큰 실수" 라고 불렀다.
아인슈타인이 그의 이론에 상수를 추가했을 때, 애리조나 주 로웰 천문대의 한 천문학자가 먼 별 스펙트럼을 기록해 놓았는데, 그 별들은 우리에게서 멀리 떨어져 있는 것 같았습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 이 천문학자는 은하계에서 온 아름다운 이름을 가지고 있다: 비스타 슬라이버 (그는 실제로 인디애나에서 왔다). 원래 우주는 정적이 아니었다. 슬라이버는 이 별들이 도플러가 빈번하게 움직이는 조짐을 분명히 보여 준다는 것을 발견했다. 트랙을 지나가는 자동차가 내는 일관되고 독특한' 찰칵' 소리와 같은 메커니즘이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 이 현상은 빛에도 적용됩니다. 은하의 경우, 그것은 붉은 이동이라고 불린다. (왜냐하면 우리의 빛에서 스펙트럼의 붉은 끝으로 이동하고, 우리에게 가까이 있는 빛은 파란 끝으로 이동하기 때문이다.)
슬라이버는 빛의 이런 효과를 처음으로 알아차린 사람이고, 앞으로 우주의 움직임을 이해하는 것이 매우 중요하다는 것을 깨달았다. 불행히도, 아무도 그를 알아차리지 못했다. 퍼시발 로웰이 화성의 운하를 연구하고 있다는 것을 기억하실 겁니다. 그래서 로웰 천문대는 독특한 곳입니다. 20 세기 전 10 년 동안, 그것은 어떤 의미에서든 천문학 연구의 전초가 되었다. 슬라이버는 아인슈타인의 상대성 이론을 알지 못했고, 세계도 슬라이버를 알지 못했기 때문에 그의 발견은 영향을 받지 않았다.
반대로 영예는 매우 자만하는 큰 키에 속한다. 그의 이름은 에드윈 허블입니다. 허블은 1889 년 오자크 고원 변두리의 미주리 마을에서 태어나 아인슈타인보다 10 살 어리다. 그는 시카고 교외의 일리노이 주 휘튼에서 자랐다. 그의 아버지는 성공적인 보험회사 지배인이어서 집안 생활은 항상 편안하다. 에드윈도 타고난 좋은 몸매이다. 그는 강력하고 재능 있는 운동선수로 매력적이고, 패션적이고, 잘생겼다. 윌리엄 H 크로퍼의 말로 "부적절한 정도로 잘생겼다" 고 말했다. 또 다른 찬미자의 말로 "아도니스처럼 아름답다" 고 말했다. 자신의 말로, 그는 물에 빠진 사람을 구할 때, 늘 의롭고 용감한 일을 한다. 놀란 사람들을 이끌고 프랑스 전쟁터를 가로질러 안전한 곳으로 데려갔다. 공연 경기에서 세계 챔피언 권투 선수가 단번에 땅에 쓰러져 그들을 난처하게 했다. 이 모든 것은 진짜처럼 좋지는 않지만, 모두 진실이다. 그의 재능에도 불구하고 허블은 완고한 사기꾼이다.
허블의 삶은 어린 시절부터 진정한 낯설음으로 가득 찼기 때문에, 때로는 뛰어난 것도 놀라운 일이었기 때문이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 인생명언) 오직 1906 년 중학교 육상경기에서만 장대뛰기, 포환, 원반, 체인볼, 높이뛰기, 높이뛰기 우승을 차지했다 같은 해 그는 일리노이 주 높이뛰기 기록을 세웠다.
학자로서 그도 훌륭하여 힘들이지 않고 시카고 대학에 입학해 물리학과 천문학을 공부했다 (공교롭게도 학과장은 앨버트 맥클손이었다). 그곳에서 그는 옥스퍼드 대학의 첫 로즈 장학금 수상자 중 한 명으로 선출되었다. 영국에서의 3 년 생활은 분명히 그의 머리를 기절시켰다. 19 13 그가 휘튼으로 돌아왔을 때, 그는 긴 망토를 입고 담뱃대를 들고 있었다. 그의 말투는 이상하고 끝없이 말했다. 영국인과는 달리 영국인과 조금 비슷했다. 이런 말투로 그는 평생을 유지했다. 그는 나중에 1920 년대 대부분의 시간 동안 켄터키에서 변호사로 일했다고 주장했지만, 실제로 인디애나 주 뉴올바니에서 중학교 교사와 농구 코치로 일하다가 박사 학위를 받았고 군대에서 짧은 시간을 보냈다. 그는 정전 협정에 서명하기 일주일 전에 프랑스에 도착했는데, 분노의 총소리를 들어 본 적이 거의 없었다. ) 을 참조하십시오
19 19 년, 그는 30 세입니다. 그는 캘리포니아로 이사를 가서 로스앤젤레스 부근의 윌슨산 천문대에서 일자리를 찾았다. 놀랍게도, 그는 곧 20 세기의 가장 뛰어난 천문학자가 되었다.
잠시 멈추고 우주에 대한 사람들의 이해가 얼마나 적은지 생각해 봅시다. 그럴 만한 가치가 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 우주명언) 오늘날의 천문학자들은 우주에 1400 억 개의 은하가 있을 수 있다고 생각한다. 이것은 당신이 이것을 듣고 생각했던 것보다 훨씬 큰 숫자이다. 은하를 얼어붙은 콩에 비유하면, 이 콩들은 강당을 가득 채울 수 있다. 예를 들면, 올드 보스턴 가든이나 로얄 알버트 하이얼이다. (알버트 하이얼, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 브루스 그레고리라는 천체 물리학자가 실제로 계산했습니다. ) 19 19, 허블이 처음으로