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- I부 진리의 각축장
- 제1장 진리로 가는 길: 시간과 공간은 왜 지금과 같은 모습을 하고 있는가?
- 고전적 실체
- 상대론적 실체양자적 실체
- 우주론적 실체
- 통일된 실체
- 과거와 미래의 실체
- 차세대의 시간과 공간
- 제2장 회전하는 물통과 우주: 공간은 물리적 실체인가? 아니면 인간의 상상력이 만들어 낸 추상적 개념인가?
- 아인슈타인 이전의 상대성이론
- 회전하는 물통
- 스페이스 잼(space jam)
- 마흐(Mach)—공간의 의미
- 마흐, 운동, 그리고 별
- 마흐와 뉴턴의 대립
- 제3장 상대성과 절대성: 시공간은 아인슈타인이 만들어 낸 추상적 개념인가? 아니면 실재하는 물리적 실체인가?
- 공간은 정말로 비어 있는가?
- 상대적 공간과 상대적 시간
- 미묘하지만 해롭지는 않은 존재
- 그렇다면 물통실험은 어떻게 되는가?
- 시간과 공간을 조각하다
- 시간단면도 기울이기
- 특수상대성이론은 회전하는 물통을 어떻게 설명하는가?
- 오래된 질문, 그리고 중력
- 중력과 가속운동의 등가원리
- 왜곡(warps) 또는 휘어짐, 그리고 중력
- 일반상대성이론과 회전하는 물통
- 2000년대의 시공간
- 제4장 얽혀 있는 공간: 양자적 우주에서 서로 분리되어 있다는 것은 무엇을 의미하는가?
- 양자적 세계
- 붉은색과 푸른색
- 파동을 쏘다
- 확률과 물리법칙
- 아인슈타인과 양자역학
- 하이젠베르크와 불확정성원리
- 아인슈타인과 불확정성, 그리고 진리를 향한 여정
- 양자적 해답
- 벨(Bell)과 스핀
- 실체를 검증하다
- 각도를 이용하여 천사의 수를 헤아리다
- 연기 없이 타는 불
- 양자적 얽힘과 특수상대성이론: 표준적 관점
- 양자적 얽힘과 특수상대성이론: 상반된 관점
- 어떤 결론을 내려야 하는가?
- Ⅱ부 시간과 경험
- 제5장 얼어붙은 강: 시간은 정말로 흐르고 있는가?
- 시간과 경험
- 시간은 정말로 흐르고 있는가?
- 끈질긴 환영—과거, 현재, 미래
- 경험과 시간의 흐름
- 제6장 우연과 화살: 시간은 방향성을 갖고 있는가?
- 수수께끼
- 과거와 미래—물리학의 기본 법칙들
- 시간되짚기 대칭(time-reversal symmetry)
- 날아가는 테니스공과 깨진 계란
- 원리와 실제의 차이
- 엔트로피
- 엔트로피와 열역학 제2법칙, 그리고 시간의 방향성
- 엔트로피: 과거와 미래
- 수학에 순종하기
- 궁지에 몰리다
- 관망하기
- 계란과 닭, 그리고 빅뱅(big bang)
- 엔트로피와 중력
- 결정적인 입력
- 아직도 풀리지 않은 수수께끼
- 제7장 시간과 양자: 양자의 세계에서 시간의 본질을 추적하다
- 양자적 과거
- 오즈(Oz)로 가는 길
- 선택
- 과거 골라내기
- 수정된 과거
- 과거 지우기
- 과거 만들기
- 양자역학과 경험의 세계
- 양자적 관측의 수수께끼
- 양자적 실체와 양자적 관측
- 결어긋남(decoherence)과 양자적 실체
- 양자역학과 시간의 방향
- Ⅲ부 시공간과 우주론
- 제8장 눈송이와 시공간: 우주의 대칭성과 진화
- 대칭성과 물리법칙
- 대칭성과 시간
- 공간 늘이기
- 팽창하는 우주 속의 시간
- 팽창우주의 미묘한 특성
- 우주론과 대칭성, 그리고 공간의 형태
- 우주론과 시공간
- 다른 모양의 우주
- 우주론과 대칭성
- 제9장 증발된 진공: 열(熱)과 무(無), 그리고 통일
- 열과 대칭성
- 힘과 물질, 그리고 힉스장
- 차가운 우주 속에 존재하는 장
- 힉스의 바다와 질량의 근원
- 물리법칙의 통일
- 대통일(grand unification)
- 에테르(aether)로 되돌아가다
- 엔트로피와 시간
- 10장 빅뱅의 재구성: 무엇이 폭발했는가?
- 아인슈타인과 '밀어내는 중력'
- 뛰는 개구리와 과냉각된 우주
- 인플레이션
- 인플레이션의 구조
- 인플레이션과 지평선 문제(horizon problem)
- 인플레이션과 평평성문제(flatness problem)
- 진보와 예견
- 암흑물질의 존재를 예견하다
- 도망가는 우주
- 잃어버린 70%
- 수수께끼와 진보
- 제11장 다이아몬드를 가진 하늘의 양자: 인플라톤과 양자적 요동, 그리고 시간의 일방통행
- 우주공간에 새겨진 양자적 문자
- 우주론의 전성시대
- 우주의 창조
- 인플레이션, 매끈함(smoothness), 그리고 시간의 방향성
- 엔트로피와 인플레이션
- 볼츠만으로 되돌아가다
- 인플레이션과 계란
- 끈적거리는 연고 속에서 날아가기
- Ⅳ부 근원과 통일
- 제12장 끈 위의 세계: 끈이론이 말하는 시공간의 구조
- 양자적 요동과 텅 빈 공간
- 양자적 요동과 불일치
- 무엇이 문제인가?
- 해답으로 가는 미심쩍은 길
- 끈이론의 1차 혁명기
- 끈이론과 물리법칙의 통일
- 끈이론이 들어맞는 이유는 무엇인가?
- 초미세 영역에서 바라본 시공간의 구조
- 점(point)보다 분명한 끈(string)
- 끈이론이 말하는 입자의 특성
- 너무 많은 진동패턴
- 높은 차원에서의 통일
- 숨어 있는 차원
- 초끈이론과 숨겨진 차원
- 숨어 있는 차원의 형태
- 초끈이론과 여분의 차원
- 끈이론이 말하는 우주의 구조
- 제13장 막(Brane) 위의 우주: M-이론이 예견하는 시간과 공간
- 끈이론의 제2차 혁명기
- 변환의 위력
- 11차원
- 브레인(brane, 막膜)
- 브레인세계(braneworld)
- 끈끈한 브레인과 진동하는 끈
- 우리의 우주는 브레인인가?
- 중력, 그리고 거대한 여분차원
- 거대한 여분차원과 거대한 끈
- 끈이론과 실험의 만남?
- 브레인세계 우주론
- 주기적 우주론
- 간단한 평가
- 새로운 개념의 시공간
- Ⅴ부 실체와 상상의 세계
- 제14장 이상과 현실: 실험을 통해 시간과 공간의 실체를 규명하다
- 그물에 걸린 아인슈타인
- 파동 따라잡기
- 여분의 차원을 찾아서
- 힉스장과 초대칭, 그리고 끈이론
- 우주의 기원
- 암흑물질과 암흑에너지, 그리고 우주의 미래
- 시간과 공간
- 제15장 순간이동과 타임머신: 시간과 공간을 마음대로 넘나들 수 있을까?
- 양자세계에서의 순간이동
- 양자적 얽힘과 양자적 순간이동
- 현실적인 물체의 순간이동
- 시간여행의 수수께끼
- 수수께끼의 재고
- 자유의지와 다중우주, 그리고 시간여행
- 과거로의 시간여행은 과연 가능한가?
- 웜홀 타임머신의 설계도
- 웜홀 타임머신 만들기
- 우주적 호기심
- 제16장 암시적인 미래: 시간과 공간의 전망
- 시간과 공간은 과연 근본적인 개념인가?
- 양자적 평균
- 번역된 기하학
- 블랙홀 엔트로피
- 우주는 홀로그램인가?
- 시공간의 구성요소
- 내부와 외부의 공간
- 후주
- 용어해설
- 역자후기
- 찾아보기
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