4강 측지선과 중력

스탠퍼드 천재들이 선택한 진짜 물리 특강, 「물리의 정석」 시리즈가 최신작인 『물리의 정석: 일반 상대성 이론 편』으로 돌아왔습니다. 끈 이론의 창시자 레너드 서스킨드의 3000만 뷰 유튜브 명강을 엮은 이 책은,  블랙홀에서 우주의 탄생과 죽음까지 모든 것을 지배하는 아인슈타인 방정식을 독자가 직접 유도할 수 있게 하는 기회를 제공합니다. 이를 위해 이 책에는 손을 푸는 역할을 하는 '연습 문제'가 곳곳에 배치되어 독자가 문제 풀이 능력을 스스로 기르도록 돕고 있습니다. 이때 연습 문제를 풀긴 풀었는데 정답인지 확신이 가지 않는 분, 그리고 어떻게 풀어야 할지 실마리도 보이지 않는 분을 위해 (주)사이언스북스 블로그에서 『물리의 정석 솔루션: 일반 상대성 이론 편』을 준비했습니다. 모두 9회에 걸쳐 이루어질 이번 연재를 통해 탄생 110주년을 맞는 일반 상대성 이론을, 더 나아가 우주의 실제 구조를 더 깊이 이해하는 시간을 가져 보세요.

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4강 「측지선과 중력」에서 서스킨드 교수는 먼저 공간에서 두 점 사이의 가장 직선 경로인 측지선의 개념을 소개합니다. 측지선은 국소적으로 가능한 한 직선인 경로로, 접벡터의 미분이 모든 지점에서 0과 같음을 의미합니다. 이후 그는 특수 상대성 이론의 기하학인 민코프스키 기하를 소개합니다. 민코프스키 기하는 시공간에서 두 사건 사이 ‘거리’의 제곱이 양수나 0, 또는 음수일 수도 있다는 점에서 두 점 사이 거리의 제곱이 항상 양수인 리만 기하와는 다른 측정 기준을 가지고 있습니다. 
강의의 나머지 부분에서 그는 균일하게 가속되는 기준틀과 특수 상대성 이론의 기준틀이 어떻게 변형되는지 설명합니다. 서스킨드 교수는 균일하게 가속되는 기준틀이 균일한 중력장과 동일한 운동 방정식을 생성하는 방법을 보여줌으로써 일반 상대성 이론의 핵심인 등가 원리의 기초를 확립하기 시작합니다.

 

 

서스킨드가 스탠퍼드에서 진행한 일반 상대성 이론 4강, 「측지선과 중력」 강연 영상. 

 

 

 

 

4강 PDF파일 다운로드 ▼

물리의 정석_솔루션_일반 상대성 이론 편_4강.pdf

6.11MB

 

※ 레너드 서스킨드의 책들 ※ 

 

『물리의 정석: 고전 역학 편』

 

『물리의 정석: 양자 역학 편』

 

『물리의 정석: 특수 상대성 이론과 고전 장론 편』

 

『물리의 정석: 일반 상대성 이론 편』

『우주의 풍경』

 

『블랙홀 전쟁』