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과학은 객관성이 없다는 것을 보여 주지 않는가? 본문

객관성

과학은 객관성이 없다는 것을 보여 주지 않는가?

오케이키키 2020. 5. 7. 17:15

상대성 이론은 모든 것이 상대적이라는 것을 보여 주는가?

1905년에 출판된 그의 특별 상대성 이론에서 알버트 아인슈타인은 움직이는 물체의 행동을 새로운 방식으로 설명했다. 17세기 이전에는, 우주가 일정한 위치나 장소로 나뉠 수 있다는 점에서, 항상 움직이고 있거나 정지해 있다고 말할 수 없는 것과 움직임이 절대적인 것으로 여겨졌습니다. 이 견해는 17세기에 거부되었고, 갈릴레오는 휴식과 직선에서의 획일적인 움직임은 구별할 수 없다고 주장했다. 현대적인 예를 들자면, 만약 기차 안에 앉아 창밖을 내다보고 있고, 인접한 기차가 시야를 가로질러 간다면, 열차가 5시간 남쪽으로 움직이는지 아니면 북쪽으로 5킬로미터 떨어진 것인지 알 수 없다. 직선에 안정과 균일한 운동이 동등하다. 우리는 우리의 기차가 북쪽 방향으로 시속 5마일의 속도를 가지고 있고 다른 한편으로는 시속 0킬로미터의 속도를 가지고 있거나, 혹은 그 반대의 속도를 가지고 있다고 말할 수 있다. 대안적으로, 우리는 우리의 기차가 북쪽 방향으로는 시간당 4마일의 속도를 가지고 있고, 다른 쪽은 남쪽 방향으로 시속 1킬로미터의 속도를 가지고 있다고 말할 수 있다. 또는 우리의 기차가 북쪽 방향으로는 시속 10마일의 속도를 내고 북쪽 방향으로는 시속 5킬로미터의 속도를 낸다는 것입니다. 우리가 경험하는 운동은 둘 사이의 차이이며, 그것은 상대적인 운동이다. 우리는 심지어 기차가 지구에 대해 상대적으로 움직일 때, 그 움직임은 다른 방향으로 지구의 움직임처럼 쉽게 설명될 수 있습니다. 그것은 단지 하나의 속도를 다른 속도에서 빼는 문제이다.

기본적으로 갈릴레오와 뉴턴의 고전적인 역학은 움직임과 속도가 상대적이라고 규정했다. 어떤 의미에서 아인슈타인의 상대성 이론은 속도가 상대적이라는 것을 부정하기 때문에 상대성을 제거합니다. 즉, 물체의 속도는 단순히 한 속도에서 다른 속도를 빼는 문제입니다. 이것에 대한 논리는 1887년 실험 참가자, 미슐슨, 몰리의 이름을 따서 빛의 속도를 측정하기 위해 실시된 유명한 실험에 대한 아인슈타인의 반응으로 가장 잘 드러난다. 미켈슨과 몰레이는 태양에서 떨어져 회전하는 지구 표면의 한 지점에서 태양으로부터의 빛의 속도를 먼저 측정했고 그 다음에 지구의 한 지점에서 태양으로 회전하는 속도를 측정했다. 첫번째 측정 속도는 자신의 추월 차량이 반대 방향으로 오는 차량보다 상대적인 속도가 작은 것과 같은 방식으로 두번째 속도보다 작아야 한다. 하지만 미켈슨과 몰리는 광원을 향해 움직이든 그것에서 멀어지든 빛의 속도가 같다는 것을 발견했다. 이에 대해 아인슈타인은 빛의 속도는 상대적이지 않고 절대적이며 속도를 더하거나 빼는 과정은 심지어 매일의 속도에서도 엄격하게 유지되지 않는다고 주장했다.

특수 상대성 이론에서 빛의 속도는 움직임에 관계 없이 모든 관측자에게 동일한 반면, 공간과 시간은 측정 대상 물체의 속도에 따라 팽창하고 수축한다. 신체가 사용자 쪽으로 이동하는 경우, 예를 들어 신체는 짧아진 것으로 측정됩니다. 시간과 관련하여 같은 종류의 현상이 발생한다. 

 움직이는 시계는 더 느리게 똑딱거리는 것으로 측정된다. 아인슈타인이 도입한 개정에 의해 공간과 시간이 그들 자신의 권리에 영향을 받을 뿐만 아니라, 이것들이 프레임들과 관련이 있기 때문에 동시 다발성 현상도 마찬가지이다. 두 사건은 한 관찰자에게는 동시에 일어날 수 있지만 첫번째 관찰자에 비해 움직이고 있는 또 다른 관찰자에게는 일어나지 않을 수 있다.

간단히 말해서 사물의 속도를 측정하는 공간과 시간은 사물의 속도에 의해 영향을 받으며, 공간적으로 분리된 사건이 발생했는지 여부와 같은 현상에 대해 관찰자가 동의할 수 있는 절대적인 프레임은 없다. 특수 상대성 이론은 확실히 공간의 측정, 시간의 측정, 동시성과 같은 상대적이지 않은 특정한 현상을 만들지만, 상대적 속도와 상관 없이 진공의 빛의 속도를 모든 관측자에게 동일한다. 다시 말해, 그것은 상대적인 것과 고정된 것을 바꿉니다. 그것은 단순히 모든 것을 상대적으로 만드는 것이 아닙니다.

물리적 상대성 이론은 객관성에 대한 이해에 영향을 미치지 않는다. 그것은 우리가 이전에 두 사건이 동시에 일어나는 것이 절대적인 문제라고 생각했던 반면에, 상대적인 것으로 밝혀졌다는 것을 말해 줍니다. 하지만 특별 상대성 이론은 이 현상의 객관적인 이론이다. 그 이론의 내용은 그것이 묘사하는 어떤 물리적 현상에도 영향을 받지 않는다. 그것은 마치 그것의 진실이 어떤 신체적 상태와 관련이 있는 것 같지 않다.

상대성 이론은 과학의 객관성을 손상시키지 않지만, 그 반대로 양자 역학은 이 점에서 도전의 무언가를 제시한다. 하지만, 실제로 양자 역학에 관한 한 두가지 별개의 문제가 있다.

첫번째는, 특정한 성질이 현미경 수준에서 연결되는 방식 때문에, 사람들은 특정 쌍의 성질을 동시에 측정할 수 없다는 것이다. 

위치의 정밀한 측정과 운동량의 정밀하는 것은 불가능한다. 첫번째 측정이 정확할수록 두번째 측정이 정확하지 않고 그 반대도 마찬가지입니다. 양자 역학의 초기 발전의 문제점들 중 하나는 전자가 어떻게 한 궤도에서 다른 궤도로 점프하는지를 설명하는 것이었고, 이것은 한 궤도에서 전자의 점프 확률을 계산하는 것을 부분적으로 행렬 역학은 행렬이라고 불리는 숫자들의 배열에서 위치와 추진력을 나타낼 수 있게 해 준다. 그러나 위치 행렬과 가속도 행렬이 모두 동일한 상태에 적용된다면, 수학적 연산이 수행되는 방법이 b행렬에 대해 수행된 연산이 비유동적이라는 것을 의미하기 때문에, 결론적으로 두 양을 동시에 동일한 정밀도로 아는 것은 불가능하다.



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