머리말 ... 7 Ⅰ. 특수 상대성 이론 ... 15 [1] 마이클슨 - 몰리의 실험 ... 16 초록 / 마이클슨 - 몰리의 실험이 갖는 의미 ... 16 (1) 마이클슨 - 몰리의 실험 ... 17 (2) 의문의 요지 ... 23 (3) 논의 ... 24 ① 계의 정의와 표현 ... 24 ② 지구가 계일 때 마이클슨 - 몰리의 실험 환경 ... 26 ③ 실험 가능한 방법 ... 29 (4) 결론 ... 33 (5) 후기 ... 35 ① 아인슈타인이 생각한 계의 개념 ... 35 ② 뉴튼적 사고 ... 37 ③ 광속 일정에 대하여 ... 38 ④ 과학계의 일들 ... 41 [2] 좌표변환 ... 43 초록 / 좌표변환의 이유 ... 43 1. 갈릴레오 좌표변환 (1) 갈릴레오 좌표변환 ... 45 (2) 의문의 요지 ... 47 (3) 논의 ... 47 ① 속도의 측정 ... 47 ② 갈릴레오 좌표변환에서의 광속 측정 ... 49 ③ 갈릴레오 좌표변환의 의미 ... 50 ④ 계와 속도의 합산(Ⅰ) ... 52 (4) 결론 ... 53 2. 로렌츠 좌표변환 ... 53 (1) 로렌츠 좌표변환 ... 53 (2) 의문의 요지 ... 57 (3) 논의 ... 59 ① 방향에 대하여 ... 59 ② 속도 v의 +, -에 대하여 ... 60 ③ 관측 방법과 목적 ... 62 ④ x(x')와 t(t')의 관계 ... 64 3. The Lorentz transformation ... 66 (1) The Lorentz transformation ... 66 (2) 의문의 요지 ... 69 (3) 논의 ... 70 ① x' ... 0의 ② x ... ct와 ③ 고전 도플러 효과와 비례상수 k ... 73 ④ 로렌츠 좌표변환식과 상대론적 도플러 효과 ... 75 4. 좌표변환의 의미는 무엇일까? ... 78 (1) 계의 도플러 효과 ... 78 ① s계에 접근하는 s'계 ... 78 ② s계에서 멀어지는 s'계 ... 80 ③ vx' / c²의 의미 ... 81 (2) 계와 속도의 합산(Ⅱ) ... 83 ① 관측자에게 접근하는 운동계와 운동계 내부의 운동체 ... 84 ② 관측자에게 멀어지는 운동계와 운동계 내부의 운동체 ... 87 ③ 운동하는 계 내부의 운동물체 : 정측면 관측 ... 88 ④ 좌표변환의 궁극적 의미 ... 93 안타까운 현실들 ... 95 [3] 특수 상대성 이론 ... 99 초록 / 특수 상대성 이론의 회의 ... 99 1. 시간의 팽창 ... 100 (1) 시간의 팽창 ... 100 (2) 의문의 요지 ... 101 (3) 논의 ... 102 ① 시계 보는 법 ... 102 ② 시간과 시각 ... 103 ③ 역 로렌츠 변환식에서의 t, t' ... 104 ④ 아인슈타인은 바보 ... 104 ⑤ 빛(신호)과 시각 ... 107 ⑥ 우주에서의 일 ... 109 2. time dilation ... 111 (1) time dilation ... 111 (2) 의문의 요지 ... 112 (3) 논의 ... 112 ① 점과 길이 ... 112 ② 수식 비교 ... 115 ③ time dilation 효과가 의미하는 것 ... 117 ④ 문제 예 ... 118 ⑤ time dilation의 문제점 ... 120 3. 시간의 팽창을 설명한 그림(Ⅰ) ... 121 (1) 시간 팽창(Ⅰ) ... 122 (2) 의문의 요지 ... 123 (3) 논의 ... 124 ① 이등변삼각형과 피타고라스의 정리 ... 124 ② 무엇이 문제인가? ... 127 ③ 시각(점)을 나누는 시계 ... 129 4. 시간 팽창을 설명한 그림(Ⅱ) ... 130 (1) 시간 팽창(Ⅱ) ... 130 (2) 의문의 요지 ... 132 (3) 논의 ... 132 ① 요망 사항과 현실 ... 132 ② 문제는 비례상수 k ... 134 ③ 무엇이 진리인가? ... 135 5. 길이의 수축 ... 138 (1) Lorentz - Fitzgerald의 수축 ... 138 (2) 의문의 요지 ... 139 (3) 논의 ... 140 6. The Fitzgerald - Lorentz contraction ... 142 (1) The Fitzgerald - Lorentz contraction ... 142 (2) 의문의 요지 ... 143 (3) 논의 ... 145 상대성 이론의 종합 예 ... 147 7. 질량의 증가 ... 153 (1) 질량의 증가가 뜻하는 것 ... 153 (2) 특수 상대성 이론 종합 ... 155 [4] 증명되었다는 예 ... 159 초록 / 개요 ... 159 1. 뮤 - 메손(시간의 팽창) ... 160 (1) 뮤 - 메손(시간의 팽창) ... 160 (2) 의문의 요지 ... 161 (3) 논의 ... 163 ① 시간 팽창식의 증명 방법 ... 163 ② 수축과 팽창의 실체 ... 165 ③ 어느 것이 시간 팽창인가? ... 165 ④ 도플러 효과적 해석 ... 166 2. 쌍둥이 역리 ... 167 (1) 쌍둥이 역리 ... 168 ① 쌍둥이 역리Ⅰ ... 168 ② 쌍둥이 역리Ⅱ ... 170 (2) 의문의 요지 ... 171 (3) 논의 ... 172 ① 상대운동의 개념 ... 172 ② 메손의 입장이라면 ... 174 ③ 빛이 보내는 신호 ... 176 3. 뮤 - 메손(길이의 수축) ... 179 (1) 뮤 - 메손(길이의 수축) ... 179 (2) 의문의 요지 ... 180 (3) 논의 ... 182 ① 이루어진 빛의 실험 ... 182 ② 빛을 이용한 길이의 수축 증명 ... 183 ③ 광자 로켓과 메손 로켓의 경주 ... 187 ④ 미지 운동체의 속도 측정 ... 188 4. 사이클로트론 ... 189 초록 / 개요 ... 189 (1) 사이클로트론 ... 190 (2) 의문의 요지 ... 192 (3) 논의 ... 192 5. 아이브스 - 스틸웰의 실험 ... 196 초록 / 개요 ... 196 (1) 아이브스 - 스틸웰의 실험 ... 197 (2) 의문의 요지 ... 200 (3) 논의 ... 200 증명된 예의 설명을 마치면서 ... 202 Ⅱ. 일반 상대성 이론 ... 205 초록 / 개요 ... 206 (1) 빛의 진로 ... 206 (2) 중력에 의한 빛의 휘어짐? ... 210 (3) 태양 대기층의 측정 방법은? ... 214 Ⅲ. 도플러 효과를 이용한 정확한 관측법 ... 217 초록 / 개요 ... 218 1. 도플러 효과(시간으로의 표현) ... 220 (1) 운동체에서 발생된 신호가 관측자에게 도달하는 경우 ... 220 ① 관측자에게 접근하는 운동체 ... 220 ② 관측자에게 멀어지는 운동체 ... 223 (2) 관측자가 발생시킨 신호가 운동체에서 반사되어 다시 관측자에게 도달하는 경우 ... 225 ① 관측자에게 접근하는 운동체 ... 225 ② 관측자에게서 멀어지는 운동체 ... 227 (3) 제3의 장소에서 발생된 신호가 관측자에게 도달하는 경우 ... 228 ① 관측자에게 접근하는 운동체 ... 230 ② 관측자에게서 멀어지는 운동체 ... 231 2. 도플러 효과(신호보다 빠른 운동체) ... 231 (1) 신호의 주기가 고정된 경우 ... 235 (2) 신호원의 거리를 고정시킬 경우 ... 238 ① 갑돌이의 경우(접근하는 운동체) ... 238 ② 갑순이의 경우(멀어지는 운동체) ... 243 3. 정확한 관측법 ... 246 (1) 정측면 관측법 ... 247 (2) 운동체의 운동 방향 전·후에서 관측 ... 249 종합 예 ... 258 후기 ... 269