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객관성

아르투르 에딩턴의 1919년 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 정확성에 대한 경험적 입증 본문

객관성

아르투르 에딩턴의 1919년 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 정확성에 대한 경험적 입증

오케이키키 2020. 4. 29. 19:24

 지구의 일일 자전 이론에 대한 이러한 '거짓'은 사실 지구가 정지해 있다는 것을 의미하지는 않는다. 갈릴레오가 한일은 증거를 성공적으로 재해석한 것이었습니다. 처음 세건의 사건에서, 네번째 사건에서는 실패했습니다. 첫번째 사건을 맡아 갈릴레오는 공이 탑에서 떨어져 떨어질 것이라는 견해를 지지하는 사람들이 우리에게 말한다. 위에서 돌이 정지된 보트로 떨어지는 실험을 통해 확인된 것을 발견한다. 첫번째 경우에는, 돌이 돛대의 바닥까지 수직으로 아래로 떨어지고, 두번째 경우에는 배 뒤쪽의 물에 떨어진다. 왜냐하면 공이 떨어져야 할 시간에, 보트는 움직였기 때문이다. 갈릴레오는 움직이는 배의 돛대 꼭대기에서 납 공이 떨어지는 두가지 상황에서 여기서 무슨 일이 일어나는지 숙고한다. 만약 우리가 배가 높은 다리 밑을 지나간다고 상상한다면, 첫번째 상황에서 우리는 돛대 꼭대기에서 공을 잡고 다리 밑을 지나자마자 그것을 놓아준다. 두번째 상황에서는, 우리는 첫번째 공의 높이에서 정확하게 다리의 측면에 공이 매달려 있는 것을 상상합니다. 그래서 배는 다리에서 나와 두개의 공이 만날 때, 동시에 갈릴레오는 실제로 일어나는 일은 배 뒤로 어느 정도 떨어져 있는 것이 아니라 두번째 공이 이렇게 하고 첫번째 공은 돛대 꼭대기로 직접 떨어지는 것이라고 지적한다. 두 경우 모두, 공은 같은 지점에서 떨어지지만, 넘어지는 동안 그들의 행동은 다르다. 갈릴레오는 그 이유가 두번째 공이 휴식에서 출발하기 때문이라고 주장한다. 그래서 공을 놓았을 때 공이 수직으로 아래로 내려가는 것이다. 첫번째 공은 반대로, 그 배를 가지고 갑자기 해제했을 때 그 배와 나눠 가지게 되는데 그 운동을 잃지 않는다 이동하고 있었다. 결과적으로, 가을 동안에 진행되는 움직임은 사실 배와 같은 방향으로 수평 움직임과 수직 움직임의 두가지 요소 움직임의 결과이다. 우리는 수평 움직임을 알아차리지 못 합니다. 왜냐하면 우리는 배에서 방향을 잡고 있기 때문입니다. 하지만 만약 배가 갑자기 사라졌다면, 우리는 움직임의 구성 요소에 대해 경고를 받을 것입니다.

표면적으로는, 이것은 자신의 경우에 맞게 결과를 재해석하는 것을 지지하기 위해 객관성에 대한 고려를 성공적으로 무시하는 경우처럼 보인다. 그러나 이것은 증거가 미리 고정되어 있고 해석이 필요하지 않다는 가정에 달려 있다. 갈릴레오의 반응은 증거를 재해석하는 것으로, 관측 결과는 지구가 움직이는 가설의 거짓이 아니라 반대파가 갖는 암시적 보조 가설의 거짓임을 보여 준다. 갈릴레오는 앞서 지구가 독립적인 천문학적 근거로 움직인다고 믿었기 때문에, 예를 들어, 태양 중심설처럼 금성의 위상을 망원경으로 관찰한 반면에 영원히 초승달 모양이어야 합니다 즉, 공개되지 않은 일련의 관측치는 태양 중심설을 지지하는 반면에, 다른 관측치는 지구 중심설을 지지하기 때문에 어떤 관측치가 더 신뢰할 수 있는지 판단합니다.

이 경우 객관성을 위반하는 것은 겉치레에 불과하다. 우리는 사체가 어떻게는 움직이는 물체의 표면으로 행동해야만 하는지에 대한 이론, 그리고 이 지구상 표면에 몸 이 방법에서 바로 행동하지 않는다면 이동할 정한 다른 생각을 갖고 있습니다. 양자 간의 모순을 제거하기 위해 전자를 재해석하는 과정은 특별한 주장이 아니며 객관성의 희생도 아니다. 이는 망원경으로 관찰하는 것과 떨어지는 물체의 움직임을 관찰하는 것 중에서 신뢰할 수 있는 것을 보여 주기 위해 고안된 것으로, 어떠한 결론도 도출하기 전에 이른다.

약간 다른 종류의 사례가 아르투르 에딩턴의 1919년 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 정확성에 대한 경험적 입증에 의해 설명될 수 있다. 이 경우는 포퍼에 의해 포함되어 '중대한 실험'으로 널리 간주되어 왔기 때문에 중요한 의미를 지닌다. 일반 상대성 이론은 중력장이 뉴턴의 중력 이론에 의해 예측된 것보다 더 많은 빛을 굴절시킬 것이라고 예측했다. 그 효과는 미약했고, 감지할 수 있는 거대한 덩어리가 필요했다. 아인슈타인은 태양이 빛의 광선을 1.75초 정도 굴절시킬 것이라고 예측했는데, 이것은 작은 양이지만 뉴턴 역학에 의해 예측된 굴절률의 두 배이다. 그는 위치가 정확하게 고정된 먼 별의 빛이 지구에서 관측될 때 태양의 가장자리에 의해 가려지면 굴절될 것으로 예상했다. 문제는 태양의 밝기가 그러한 중력 왜곡의 관찰을 막을 것이라는 것이다. 하지만 태양의 밝기 효과가 잠시 사라지는 일식은 관찰의 기회를 만들어 낼 것이다. 그의 나이에 가장 위대한 천체 관측자인 에딩턴은 예견된 일식의 이상적인 관찰 조건을 얻기 위해 아프리카 연안에 있는 프린시페 섬으로 여행했습니다. 그는 자신이 찍을 수 있는 사진들을 토대로 태양이 없을 때 찍은 사진들과 비교해 1.61분의 호의 편향을 일으켰다고 발표했다.

중요한 실험으로 간주될 수 있는 것이 있다면, 그래야 하지만, 복잡한 문제가 있었다. 에딩턴은 이론적인 근거로 일반 상대성의 진실을 확신했다. 그러나 그 이론은 그의 영국 과학 동료들로부터 매우 중요한 반대에 부딪혔다. 그가 얻은 결과는 그가 예상했던 것이지만, 실제로는 그렇게 중요한 실험은 아니었다. 두 이론의 예측을 비교하는 데 필요한 정밀도를 산출할 정도로 장비를 정확하게 할 수 있는지 여부를 놓고 그에 따른 논란이 있었다. 게다가, 에딩턴은 뉴튼 모델에 더 가까운 브라질 소브랄에서의 동시 관측을 배제했지만, 대부분의 천문학자들은 이러한 관측에 사용되는 망원경에 결함이 있다는 것을 받아들였다. 그의 관찰은 동 시대 기준으로 볼 때 극히 좋았고, 그의 결과를 훼손시킨 더 나은 관찰은 없었다. 그것들은 완벽하지는 않았지만 매우 믿을 만한 결과였다. 게다가, 그 경우는 떨어지는 물체의 경로에 갈릴레오의 것과 유사한 점이 있는데, 일반 상대성 이론이 뉴턴 역학보다 더 나은 설명을 준다고 믿는 훌륭한 독립적 이론적 근거가 있다. 간단히 말해서, 객관성이 절대적인 개념이 아니라 정도의 문제임을 기억하고, 천문학적인 관측에서 우리가 원하는 것은 가장 신뢰할 수 있는 절차를 따르는 것입니다.



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