“아인슈타인의 특수 및 일반 상대론과 관련된 책 중에 이처럼 다재다능한 책이 또 어디 있을까?”

첫째, 수학적이지 않다. 필요한 것은 미분에 대한 직관적 개념과 대수 조작에서 합리적인 능력이다.

둘째, 주제에 대한 접근 방식이 매우 독특해서,같은 주제에 대해 이미 여러 번의 표준적 강의를 거친 사람들에게도 이 책은 귀중한 참고 문헌이 될 것이다. 이 책은 특수 상대론으로부터 일반 상대론으로의 전환에 대한 동기를 제공하는 것을 처음부터 목표로 삼았다.

셋째, 재미있다. 공동저자인 테일러와 휠러는 유머 감각이 뛰어나고, 이를 이 책에 반영하고자 노력한 흔적이 곳곳에 묻어있다. 예를 들어 관성 기준틀은 국소적으로만 달성할 수 있다는 개념을 설명하면서 지구 중력장에서 자유 낙하하는 확장된 물체의 그림을 그리고, 물체의 양끝에 있는 두 관찰자 사이에 상대 가속도가 있음을 보여준다. 어떤 물체를 그렸을까? 당연히 아인슈타인의 철도 객차 중 하나였다.

넷째, 교육적으로 대단히 매력적인 책이다. 거의 모든 페이지에서 책의 내용을 설명하는 그림을 발견할 수 있다. 그리고 표를 이용해 설명하는 방식으로 물리학에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 하였다.

이 책은 …

1장 ‘시공간의 기하학’에서는 시공간의 가장단순하고 기본적인 특성에 대해 살펴본다.

시공간 기하학에서 나타나는 ‘역설’을 일상적인 유클리드 기하학 공간에서의 유사한 역설과 비교하여 해결한다. 시공간의 기하학과 자유롭게 움직이는 물체에 대한 물리학 사이의 밀접성에 대해 살펴본다.

2장 ‘운동량과 에너지’에서는 뉴턴 방정식의 전통적인 방식 대신 직접 작용 반작용 원리와 운동량 보존 법칙에 대해 눈을 돌린다. 운동량과 에너지는 뉴턴 관점의 한계를 뛰어 넘어 정지 질량을 포함하는 더 큰 단위의 일부임을 드러낸다.

3장 ‘휜 시공간의 물리학’에서는 특수 상대론의 한계와 일반 상대론의 영역에 대해 논의한다. 물리학을 이해하려는 정말로 간단한 방식의 하나인 시공간 관점에서 바라보는 물리학의 파노라마로 이 책을 마무리하고자 하는 이유는 ‘그것이 세상이 실제로 작동하는 방식’이기 때문이다.

머리말 iii

1장 시공간의 기하학 1

1. 측량사 우화 3

2. 관성 기준틀 8

3. 상대성 원리 16

4. 사건의 좌표 22

5. 간격 불변성 29

6. 시공간 도표; 세계선 37

7. 시공간 영역 46

8. 로런츠 변환 52

9. 속도 변수 61

1장 연습 문제의 서론 76

2장 운동량과 에너지 125

10. 서론: 질량 단위로 나타낸 운동량과 에너지 127

11. 운동량 130

12. 운동량-에너지 4차원 벡터 139

13. 에너지와 정지 질량의 동등성 151

2장 연습 문제의 서론 172 

3장 휜 시공간의 물리학 215

옮긴이 후기 284

1장 요약 - 유클리드 변환과 로렌츠 변환 비교 285

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