[ Robert P. Geroch (1978), General Relativity from A to B (The University of Chicago), pp. 3-10.
로버트 게로치, 『로버트 게로치 교수의 물리학 강의』, 김재영 옮김 (2003, 휴머니스트), 25-37쪽, 1장. 「사건과 시공간: 기본적인 틀」. ]
■ [pp. 3-5, 25-28쪽]
- 사건: 물리적 세계에서 발생하는 일을 시간의 폭이나 공간의 크기(extension)를 갖지 않도록 이상화한 개념.
- 두 사건이 일치한다는 것은 두 사건이 같은 시간에 같은 장소에서 일어난다는 것
- 사건은 실재인가, 실재라면 어떤 종류의 것인가? 물리학은 그러한 문제를 다루지 않음.
- 여기서 물리학의 관심사는 사건들 사이의 관계
■ 아리스토텔레스 관점 [pp. 5-6, 28-31]
- 사건은 그것이 발생한 시간과 공간에서 가지는 위치로 특정 지어짐.
- 공간은 x, y, z의 직교 좌표계로 표현할 수 있음.
- 각 좌표에 동조화(synchronized)된 시계가 있다고 가정하면, 어떤 지점에서 사건이 일어s라 때 그 점에 있는 시계를 확인하여 사건의 시각을 정의할 수 있음.
- 사건에 대한 기록은 x, y, z, t의 값으로 주어짐.
• x, y, z,는 공간의 위치, t는 사건이 일어난 시각.
[pp. 6-8, 31-33쪽]
- 고정된 두 사건이 있을 때 다음과 같은 질문들은 유의미한가?
- 질문(1): 두 사건은 공간에서 같은 위치를 차지하는가?
• 유의미한 질문.
• 두 사건이 같은 위치에 있다는 것은 x₀=x₀′, y₀=y₀′, z₀=z₀′라는 것임.
- 질문(2): 두 사건은 동시에 일어났는가?
• 유의미한 질문.
• 두 사건이 동시에 일어났다는 것은 t₀=t₀′라는 것임.
- 질문(3): 두 사건의 거리는 무엇인가?
• 유의미한 질문.
• l² = (x₀-x₀′)² + (y₀-y₀′)² + (z₀-z₀′)²
- 질문(4): 두 사건의 경과 시간은 무엇인가?
• 유의미한 질문.
• l= t₀-t₀′
- 아리스토텔레스 관점에서 유의미한 일상의 개념의 예
• “이 입자는 정지해 있는가?”
• “이 입자의 빠르기는 얼마인가?”
- 상대성 이론의 관점에서 위의 질문은 모두 유의미하지 않음
[pp. 8-10, 33-37쪽]
- 특정 사건의 위치와 시간을 극한으로 줄이면 그 사건은 시공간에서 부피나 면적을 가지지 않는 점으로 대응시킬 수 있음.
예) 한 입자가 있다면 위치는 없으나 시간의 폭을 가진 ‘세계선’으로 표현할 수 있음.
- 세계선: ‘무엇’의 모든 사건들을 정확히 지나가며, 중간에 갈라지지 않는 곡선.
- 두 사건의 세계선이 만난다는 것은 두 입자의 충돌로 해석할 수 있음.
(2018.10.26.)
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