빛 없는 상대성 이론들 (Relativity without Light)

속도 v=s/t와 F=ma의 차이는? 후자만이 보편 법칙으로 간주된다. 뉴턴의 힘의 법칙은 중력 등의 영향이 없는 관성계의 가정에 근거하고 있다. 그러한 보편 법칙은 관측 장소와 무관하게 모든 관성계에 대해 성립해야 한다. 만약 속도가 무한 가속한 경우, 그러한 성립 조건은 갈릴레이 변환을 만족하는 것이다. 만약 한계 속도가 있다면, 그러한 성립 조건은 로렌츠 변환을 만족하는 것이다.

로렌츠 변환식에 등장하는 상수 c는 빛의 속도일까? 아인슈타인의 특수 상대성이론은 그렇게 전제한다. 하지만 이는 전제일 뿐 이론적, 실험적 근거를 결여한 것이다. 이 점은 아인슈타인 본인도 인정한 것이다. 그리고 특수 상대성 이론에 대한 밍코브스키의 사차원 기하가 등장하고, 아인슈타인은 이를 바탕으로 일반 상대성 이론을 구상한다. (원래 아인슈타인은 밍코브스키의 사차원 해석보다는 고전적인 3+1, 즉 공간 3차원, 시간 1차원 해석을 선호했으나 마음을 바꾼 것이다. 사실 밍코브스키 4차원 시공간이 등장했을 때, 많은 물리학자들은 물리적인 것과 무관한 수학적인 것으로 간주했다.)

100년 전부터 c를 빛의 속도와 연관시키지 않는 상대성 이론을 건설하려는 시도가 있었으며, 지금도 진행 중이다. 그러한 시도에 따르면, c는 공간의 등방성 등에서 기인한 것이다. 이러한 입장을 일반 상대성 이론으로 확장시키면 그 근거가 애매모호한 추상적 4차원은 등장하지 않게 된다. 3+1 도식이 그대로 유지되는 것이다. 더욱이 동일한 현상에 대해 대등한 설명력을 갖는 두 종류의 상대성 이론이 가능해 지는 것이다. 하나는 아인슈타인 전통, 다른 하나는 c를 빛의 속도와 연관시키지 않는 전통이다.

어쩌면 c라는 한계는 공간의 등방성보다는 물질 자체에서 기인한 것일 수도 있다. 물질의 활동성에 대한 최소 시간의 단위가 있고, 그 단위에 대한 최대 활성이 있으며, 그 비가 c일 수도 있기 때문이다. 이를 받아 들이면, 어쩌면 활동성에는 한계를 가진 최소 단위가 있다고 말해야 한다. 다시 말해, 그것은 연속이지 않다. 이러한 형이상학적 고찰을 진행하는 사람은 바보 취급을 받는 시대가 되었으니, 여기서 그만 두자.

아무튼 '빛 없는 상대성 이론' 혹은 '아인슈타인 없는 상대성 이론' 제일 먼저 구체호한 인물은 러시아의 이그나토프스키(V. Ignatowski)였다. 이후 빛 없는 상대성 이론 전통은 사장되지 않고 지금까지 이어져 오고 있다. 다음은 이와 관련된 참고 문헌이다. (2008년까지 정리된 것인데, 이후에도 많다. 한편에서는 중력파 발견 운운하며 아인슈타인 신격화가 벌어지고 있지만, 또 한 편에서는 이러한 연구가 조용히 진행 중이다. 흥미로운 점은 노벨 경제학상을 받은 아마트야 센도 이 논쟁에 가담했다는 것.)

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