고등학교 수학으로 톺아보는
특수상대론과 일반상대론 그리고 우주론

시공간의 상대성에서 우주 지평선에 이르기까지
상대성이론을 명료하게 이해하기 위한 토대를 담다

『상대성이론에 이르는 길』은 상대론과 우주론의 주요 내용을 고등학교 수준의 수학을 사용하여 좀 더 구체적이고 정량적으로 이해해보려는 시도이다. 고등학교에서 배우는 기하와 벡터, 미적분 기초 그리고 약간의 물리 지식만 있으면 된다. 나머지는 여러분의 도전 의지와 상상력이면 충분하다. 가벼운 마음으로 상대론의 여정을 오르다 보면, 여러분의 시야는 특수상대론과 일반상대론의 높은 봉우리를 넘어, 어느새 광활한 우주의 대광경으로 향해 있을 것이다. 자, 이제 출발해볼까?

서울대 물리교육과(학사), 물리학과(석사)를 졸업하고 경기북과학고 등 여러 학교에서 물리를 가르쳤다. 과학고에 근무하면서 학생들에게 <상대론 및 우주론 특강>을 몇 해 진행한 계기로 『상대성이론에 이르는 길』을 펴냈다.

『상대성이론에 이르는 길』을 시작하며

#Intro - ‘1 g’이 의미하는 것

#01. 잔잔한 강물에서
#02. 잔잔한 강물에 파문이 일 때
[상대론으로 배우는 수학 1] 벡터, 위치의 상대성, 속도의 상대성
#03. 빛을 더 빠르게 보낼 수 있을까?
#04. 부풀어 오르는 빛 풍선
#05. 시간의 상대성, 길이의 상대성
[상대론 한 걸음 더 1] 1초 후에 보낸 문자 - 상대론적 시간
#06. 시공 그래프와 세계선
[상대론 한 걸음 더 2] 사이렌 소리는 왜 달라지는가 - 도플러 효과
#07. 속도 덧셈
#08. 변해도 변치 않는 것
[상대론으로 배우는 수학 2] 회전 변환과 로렌츠 변환
#09. 세상에서 가장 유명한 공식
[상대론으로 배우는 수학 3] 이항 전개와 근사식
#10. 빛이란 무엇인가?
#11. 빛과 물질의 ‘밀당’
[상대론 한 걸음 더 3] 햇빛을 바람 삼아 - 우주돛단배(solar sail)
#12. 등가원리 - 상대성이론과 중력의 만남
#13. 빛이 추락할 때
[상대론 한 걸음 더 4] 별빛을 바라볼 때 - 중력 도플러 효과
#14. 중력장에서 자와 시계
[상대론 한 걸음 더 5] 상대론적 오차 줄이기 - GPS와 원자시계
#15. 구부러진 시공간
#16. 검은 구멍
#17. 부풀어 오르는 우주
#18. 우주의 기하
#19. 우주 지평선 너머

#Outro - 이미지, 수학, 대칭성…

감사의 말
참고 문헌