물리학의 철학
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1. 개요
물리학의 철학은 공간, 시간, 양자역학, 열 및 통계 역학 등 물리학의 기본적인 개념과 이론에 대한 철학적 탐구를 다룬다. 공간과 시간의 본질, 특히 상대성이론에서 나타나는 시공간의 개념과 시간의 흐름에 대한 논의가 주요 쟁점이다. 양자역학의 철학은 양자 중첩, 불확정성 원리, 국소성, 숨은 변수, 그리고 코펜하겐 해석과 다세계 해석과 같은 양자역학 해석 문제를 다룬다. 열 및 통계 물리학의 철학은 시간의 화살 문제와 확률 해석을 중심으로, 거시적 시스템의 비가역성과 미시적 상태의 확률적 관계를 탐구한다. 역사적으로 아리스토텔레스, 뉴턴, 라이프니츠 등의 철학자들이 물리학적 개념에 대한 다양한 관점을 제시해왔다.
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물리학의 철학 | |
---|---|
개요 | |
학문 분야 | 자연과학, 철학 |
연구 대상 | 물리학의 근본적인 개념, 가정, 방법론, 윤리적 함의 |
주요 질문 | 물리학 이론은 현실을 어떻게 반영하는가? 물리학의 법칙은 결정론적인가, 확률론적인가? 시간과 공간의 본질은 무엇인가? 양자역학과 상대성이론은 어떻게 조화될 수 있는가? 물리학 연구는 사회와 문화에 어떤 영향을 미치는가? |
주요 분야 | |
시간 철학 | 시간의 본질, 시간 여행의 가능성, 시간의 방향성 등을 탐구 |
공간 철학 | 공간의 본질, 절대 공간과 상대 공간, 공간의 차원 등을 탐구 |
양자역학 철학 | 양자역학의 해석, 측정 문제, 불확정성 원리 등을 탐구 |
열역학 및 통계역학 철학 | 엔트로피 증가의 법칙, 통계역학적 설명, 열역학과 정보의 관계 등을 탐구 |
상대성이론 철학 | 시공간의 구조, 인과율, 블랙홀 등을 탐구 |
우주론 철학 | 우주의 기원과 진화, 다중 우주론 등을 탐구 |
주요 문제 | |
결정론 대 비결정론 | 물리학 법칙이 미래를 완전히 결정하는지 여부에 대한 논쟁 |
환원주의 대 창발 | 복잡한 현상이 더 기본적인 현상으로 환원될 수 있는지, 새로운 성질이 나타나는지 여부에 대한 논쟁 |
실재론 대 반실재론 | 물리학 이론이 현실을 정확하게 반영하는지, 아니면 단지 유용한 도구인지에 대한 논쟁 |
측정 문제 | 양자역학에서 측정이 어떻게 일어나는지에 대한 설명의 어려움 |
시간의 화살 | 시간이 한 방향으로만 흐르는 이유에 대한 질문 |
관련 개념 | |
과학 철학 | 과학의 본질, 방법론, 인식론 등을 다루는 철학 분야 |
형이상학 | 존재, 실재, 인과 관계 등 근본적인 문제를 다루는 철학 분야 |
인식론 | 지식의 본질, 근원, 한계 등을 다루는 철학 분야 |
윤리학 | 가치, 도덕, 옳고 그름 등을 다루는 철학 분야 |
참고 문헌 | |
저명한 철학자 | 마리오 번지 데이비드 앨버트 팀 모들린 칼 포퍼 바스 반 프라센 |
2. 공간과 시간의 철학
공간과 시간 (또는 시공간)의 존재와 본질은 물리학의 철학의 핵심 주제이다.[46][1] 주요 쟁점은 (1) 공간과 시간이 근본적인 것인지 아니면 창발적인 것인지, (2) 공간과 시간이 어떻게 서로 작용적으로 다른지 등이다.
2. 1. 시간

시간은 종종 다른 양으로 정의할 수 없는 기본 물리량으로 간주된다.[2] 이는 시간이 더 단순한 개념으로 정의하기 어려운 기본적인 개념처럼 보이기 때문이다. 시간은 표준 시간 간격에 의한 측정을 통해 정의된다. 현재 사용되는 표준 시간 간격인 1초는 133세슘 원자의 초미세 전이에서 발생하는 진동 9,192,631,770번으로 정의된다. (ISO 31-1)[2] 시간은 이렇게 정의된 후, 공간 및 질량과 같은 다른 기본 물리량과 수학적으로 결합되어 속도, 운동량, 에너지, 장 등의 개념을 정의하는 데 사용된다.[47][2]
아이작 뉴턴과 갈릴레오 갈릴레이를 비롯하여 20세기 이전의 많은 사람들은 시간이 모든 관찰자에게 동일하게 흐르는 절대적인 것이라고 생각했다.[48][3][4] 그러나 현대의 시간 개념은 아인슈타인의 상대성이론과 민코프스키의 시공간 개념에 기반한다. 이 이론에 따르면, 시간의 흐름은 관찰자의 운동 상태(관성 기준 프레임)에 따라 상대적으로 달라지며, 공간과 시간은 분리될 수 없는 하나의 연속체인 시공간으로 통합된다.[48] 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 '현재'라는 순간이 객관적으로 특별한 의미를 갖는다는 기존의 형이상학적 관념에 의문을 제기한다. 시간의 상대성은 모든 관찰자에게 공통된 '특권적인 현재 순간'이라는 개념을 허용하지 않는 것처럼 보이기 때문이다.[48] 또한, 일반 상대성 이론과 멀리 떨어진 은하에서 오는 빛의 적색 편이 관측은 우주 전체, 그리고 시공간 자체가 약 138억 년 전 빅뱅으로 시작되었음을 시사한다.[4]
한편, 루프 양자중력과 같은 일부 현대 물리 이론에서는 시간과 공간이 더 근본적인 실체에서 비롯되는 창발적(emergent) 현상일 수 있다고 주장한다.[47][2] 이 이론의 창시자 중 한 명인 카를로 로벨리는 "시공간 상의 장은 더 이상 없다: 단지 장 위의 장만 있을 뿐"이라고 표현하며, 시공간 자체가 기본적인 배경이 아닐 수 있음을 시사했다.[2] 공간과 시간(또는 시공간)의 존재와 본질은 물리학 철학의 핵심 주제 중 하나이다.[1]
2. 2. 공간
공간은 물리학에서 몇 안 되는 기본 양 중 하나이다. 이는 현재 알려진 더 근본적인 것이 없기 때문에 다른 양을 통해 정의할 수 없다는 의미를 지닌다. 따라서 다른 기본 양(예: 시간 및 질량)과 유사하게 공간은 측정을 통해 정의된다. 현재 표준 공간 간격인 표준 미터는 진공에서 빛이 이동하는 거리를 1/299792458초(정확히) 동안 측정한 값으로 정의된다.고전 물리학에서는 공간을 3차원 유클리드 공간으로 간주하며, 모든 위치는 세 개의 좌표계를 사용하여 설명하고 시간으로 매개변수화할 수 있다. 그러나 특수 및 일반 상대성 이론에서는 3차원 공간 대신 4차원 시공간 개념을 사용한다. 현재 물리학계에서는 4차원 이상의 공간 차원을 가정하는 추측성 이론들도 다수 존재한다.
3. 양자 역학의 철학
양자역학은 현대 물리학 철학의 주요 연구 분야이며, 특히 양자 역학의 정확한 해석 문제는 중요한 철학적 논쟁의 중심에 있다.[49][5] 양자 이론에서 제기되는 중첩과 같은 개념들은 기존의 상식적인 세계관과 충돌하며,[5] 이에 따라 현대 양자역학 철학은 경험적으로 성공적인 양자 이론의 형식주의가 물리적 세계에 대해 무엇을 의미하는지 이해하는 것을 목표로 한다.[5]
3. 1. 중첩 상태
양자역학은 현대 물리학 철학의 주요 초점이며, 특히 양자 역학의 정확한 해석과 관련이 깊다.[49][5] 양자 이론에서 수행되는 철학적 작업의 상당 부분은 중첩 상태를 이해하려는 시도이다.[49][5] 중첩 상태란 입자가 한 시점에 하나의 결정된 위치에만 있는 것이 아니라, 동시에 '여기'에도 있고 '저기'에도 있는 것처럼 보이는 속성을 말한다.[5] 이러한 관점은 많은 상식적인 형이상학적 생각과는 다르다.[5] 현대 양자역학 철학의 상당 부분은 경험적으로 매우 성공적인 양자역학의 형식주의가 우리에게 물리적 세계에 대해 무엇을 말하는지 이해하는 것을 목표로 한다.[5]3. 2. 불확정성 원리
불확정성 원리는 위치와 운동량과 같이 서로 짝을 이루는 특정 물리량(켤레 변수)을 동시에 측정할 때, 그 정확도에는 근본적인 한계가 있음을 나타내는 수학적 관계이다. 연산자 표기법에서는 이 한계를 해당 변수를 나타내는 연산자들의 정준 교환 관계를 통해 계산한다.불확정성 원리는 '전자가 파동이라면 핵 주위의 전자 위치를 어떻게 측정할 수 있는가?'와 같은 질문에 답하는 과정에서 등장했다. 양자역학이 개발될 당시, 이 원리는 파동 역학을 이용하여 고전적 설명과 양자적 설명을 연결하는 관계로 여겨졌다.
3. 3. 국소성 및 숨은 변수
양자 역학의 정확한 해석 문제는 현대 물리학 철학에서 중요한 부분을 차지하며, 특히 중첩 상태를 이해하려는 노력이 중심이 된다.[49]벨 정리는 물리학에서 서로 밀접하게 연관된 여러 결과를 아우르는 용어이다. 이 정리들은 측정의 본질에 관한 몇 가지 기본적인 가정을 바탕으로, 양자 역학이 국소 은닉 변수 이론과 양립할 수 없다는 결론을 내린다. 여기서 '국소적'이라는 것은 국소성 원리에 따라 입자가 자신의 바로 주변 환경에 의해서만 영향을 받으며, 물리장을 통해 매개되는 상호작용은 빛의 속도보다 빠르게 전달될 수 없음을 의미한다. '숨은 변수'는 양자 입자가 가질 수 있는 가설적인 속성으로, 이론에는 명시적으로 포함되지 않지만 실험 결과에 영향을 미치는 요소를 말한다. 이 정리의 이름이 된 물리학자 존 스튜어트 벨은 "만약 [숨은 변수 이론]이 국소적이라면 양자 역학과 일치하지 않을 것이고, 양자 역학과 일치한다면 국소적이지 않을 것이다."라고 요약했다.[6]
이 용어는 다양한 유도 방식에 광범위하게 적용되며, 그중 처음으로 벨이 1964년 논문 "EPR 역설"에서 소개했다. 벨의 논문은 알베르트 아인슈타인, 보리스 포돌스키, 네이선 로젠이 1935년에 제안한 사고 실험에 대한 응답이었다. 이들은 해당 실험을 통해 양자 물리학이 "불완전한" 이론이라고 주장했다.[7][8] 1935년 당시에도 양자 물리학의 예측이 본질적으로 확률적이라는 사실은 알려져 있었다. 아인슈타인, 포돌스키, 로젠(EPR)은 한 쌍의 입자를 특별한 상태, 즉 양자 얽힘 상태로 준비한 뒤, 두 입자를 아주 멀리 떨어뜨리는 시나리오를 제시했다. 실험자가 한쪽 입자에 대해 어떤 측정을 수행하면, 그 결과에 따라 다른 쪽 입자의 양자 상태가 즉시 새로운 상태로 붕괴하는 것처럼 보인다. 이는 두 입자 사이의 거리가 아무리 멀어도 마찬가지이다. 이는 첫 번째 입자에 대한 측정이 어떤 방식으로든 두 번째 입자에 빛의 속도보다 빠르게 영향을 미쳤거나, 혹은 얽힌 입자들이 분리되기 전에 이미 최종 측정 결과를 결정하는 측정되지 않은 속성(숨은 변수)을 가지고 있었음을 시사한다. 따라서 EPR은 국소성을 가정한다면, 양자 역학은 입자의 진정한 물리적 속성을 완전히 설명하지 못하므로 불완전해야 한다고 주장했다. 즉, 전자나 광자와 같은 양자 입자들은 양자 이론에 포함되지 않은 숨겨진 속성을 가지고 있으며, 양자 이론 예측의 불확실성은 이러한 숨은 변수에 대한 우리의 무지 때문이라는 것이다.
벨은 양자 얽힘에 대한 분석을 한 단계 더 발전시켰다. 그는 얽힌 쌍의 분리된 두 입자에 대해 독립적으로 측정을 수행할 때, 만약 측정 결과가 각 입자 내부의 숨은 변수에만 의존한다면(국소성 가정), 두 측정 결과 사이의 상관관계에는 수학적인 제약이 따른다는 것을 추론했다. 이 제약은 나중에 '벨 부등식'으로 알려지게 되었다. 더 나아가 벨은 양자 물리학이 예측하는 상관관계가 이 부등식을 위반한다는 것을 보였다. 결과적으로, 숨은 변수가 양자 물리학의 예측을 설명할 수 있는 유일한 방법은 그것이 "비국소적"일 때, 즉 어떤 방식으로든 두 입자가 아무리 멀리 떨어져 있어도 즉각적인 영향을 주고받을 수 있을 때뿐이라는 결론에 도달했다.[9][10]
벨 정리에 대한 여러 변형이 그 이후 몇 년 동안 제시되었으며, 일반적으로 벨 부등식(또는 "벨형") 부등식으로 알려진 다른 밀접하게 관련된 조건들을 소개했다. 벨 정리를 테스트하도록 설계된 첫 번째 기본적인 실험은 1972년 존 클라우저와 스튜어트 프리드먼에 의해 수행되었다.[11] 벨 테스트라고 통칭되는 더 발전된 실험이 그 이후 여러 번 수행되었다. 현재까지 벨 테스트는 물리적 시스템이 양자 역학을 따르고 벨 부등식을 위반한다는 것을 일관되게 발견했다. 즉, 이러한 실험의 결과는 모든 국소 숨은 변수 이론과 양립할 수 없다.[12][13]
벨형 상관 관계에 대한 제약을 증명하는 데 필요한 가정의 정확한 성격은 물리학자와 철학자에 의해 논의되어 왔다. 벨 정리의 중요성에는 의심의 여지가 없지만, 양자 역학의 해석에 대한 전체적인 의미는 아직 해결되지 않았다.
3. 4. 양자 역학의 해석
양자역학은 현대 물리학 철학의 주요 초점이며, 특히 양자역학의 올바른 해석과 관련이 깊다. 양자 이론에서 수행되는 철학적 작업의 대부분은 입자가 한 시점에 한 곳에만 있는 것이 아니라 동시에 여러 상태에 있는 것처럼 보이는 중첩 상태를 이해하려는 시도이다.[49][5] 이처럼 급진적인 관점은 많은 상식적인 생각을 뒤집으며, 현대 양자역학 철학은 경험적으로 매우 성공적인 양자역학의 형식주의가 물리적 세계에 대해 무엇을 말하는지 이해하는 것을 목표로 한다.1927년 3월, 닐스 보어의 연구소에서 일하던 베르너 하이젠베르크는 불확정성 원리를 공식화하여 코펜하겐 해석으로 알려지게 된 양자역학의 기초를 다졌다.[14] 코펜하겐 해석은 하이젠베르크와 보어를 중심으로 여러 물리학자와 철학자들이 발전시킨 유사하지만 동일하지 않은 관점들을 포괄하는 용어이다.[15][16] 이 해석의 일반적인 특징은 다음과 같다.
- 양자역학은 본질적으로 비결정론적이다. 즉, 결과는 확률적으로만 예측 가능하다.
- 확률 계산에는 본 규칙이 사용된다.
- 물체는 동시에 정확하게 측정할 수 없는 상호 보완적인 속성 쌍을 갖는다 (상보성 원리 참조).[17]
- 물체를 "관찰"하거나 "측정"하는 행위는 시스템에 영향을 미치며 되돌릴 수 없다. 측정 결과에 따라서만 객체의 상태를 확정적으로 말할 수 있다.
- 코펜하겐 해석은 양자적 설명이 물리학자의 주관적인 생각과는 무관하게 객관적인 것이라고 본다.[18]
휴 에버렛 3세의 다세계 해석은 코펜하겐 해석과 다른 접근 방식을 취한다. 이 해석은 양자 시스템의 파동 함수가 해당 물리 시스템의 현실을 직접적으로 나타낸다고 주장한다. 다세계 해석은 파동 함수 붕괴를 부정하며, 중첩 상태가 단순히 가능한 상태들의 불확정성을 나타내는 것이 아니라, 실제로 존재하는 여러 세계 각각에서 다른 상태가 실현되는 것을 문자 그대로 묘사한다고 해석한다. 이는 때때로 과학 이론이 세상을 문자 그대로 참되게 설명해야 한다는 과학적 실재론의 입장과 연결되기도 한다.[19]
다세계 해석의 한 가지 주요 과제는 확률의 역할이다. 에버렛의 설명은 근본적으로 결정론적인데 반해, 양자역학에서는 확률이 필수적인 역할을 하는 것처럼 보이기 때문이다.[20] 현대의 다세계 해석 지지자들은 특정 의사 결정 이론적 증명을 통해 본 규칙을 따르는 확률 설명을 도출할 수 있다고 주장하지만,[21] 이러한 시도가 성공적인지에 대해서는 아직 학계의 합의가 이루어지지 않았다.[22][23][24]
물리학자 롤랜드 옴네스는 파동 함수가 여러 세계로 나뉘어 각각 존재한다고 보는 에버렛의 견해와, 파동 함수가 붕괴하여 하나의 실제 결과만 남는다고 보는 전통적인 견해를 실험적으로 구별하는 것은 불가능하다고 지적했다. 그는 "현실의 모든 특징이 우리의 이론적 모델에 의한 재구성에 다시 나타났다. 사실의 유일성을 제외한 모든 특징."이라고 말하며, 두 해석 사이의 간극을 강조했다.[25]
4. 열 및 통계 물리학의 철학
열물리학 및 통계역학의 철학은 열역학과 통계역학의 기초적인 문제와 개념적 함의를 다루는 분야이다. 이 분야는 수많은 미시적 입자로 구성된 시스템의 거시적 행동 방식과, 이러한 시스템에서 나타나는 비가역 과정 및 엔트로피와 같은 법칙의 본질을 탐구한다.
주요 논점 중 하나는 기본적인 물리 법칙의 T-대칭성과 거시 세계에서 관찰되는 비가역 과정 사이의 명백한 모순으로, 이는 시간의 화살 문제로 이어진다. 또 다른 핵심 문제는 통계역학에서 사용되는 확률의 본질에 대한 확률 해석 문제이다.
4. 1. 시간의 화살
열물리학 및 통계역학의 철학은 기본적인 물리 법칙이 가지는 T-대칭성과 우리가 경험하는 거시 세계의 비가역 과정 사이에서 나타나는 명백한 모순을 중요한 문제로 다룬다. 이러한 모순은 흔히 '''시간의 화살''' 문제라고 불린다. 물리학의 근본 법칙들은 대부분 시간을 거꾸로 돌려도 동일하게 성립하는 시간 대칭성을 가지고 있지만, 실제 세계에서는 엔트로피가 증가하는 방향, 즉 과거에서 미래로만 시간이 흐르는 것처럼 보이는 비가역적인 현상들이 관찰된다. 예를 들어, 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 열이 저절로 이동하지만, 그 반대 과정은 자연적으로 일어나지 않는다.철학자들과 물리학자들은 이처럼 개별 입자의 미시적 운동을 지배하는 시간 대칭적인 법칙과, 열역학 제2법칙으로 대표되는 거시적 시스템의 비대칭적이고 비가역적인 행동 사이의 관계를 어떻게 설명할 수 있는지 이해하고자 노력해왔다. 즉, 미시 세계의 가역적인 법칙으로부터 어떻게 거시 세계의 뚜렷한 시간 방향성이 나타나는지를 규명하는 것이 시간의 화살 문제의 핵심이다.
4. 2. 확률 해석
통계역학에서 확률 해석은 중요한 문제 중 하나이다. 이는 통계역학에서의 확률이 시스템의 정확한 미시 상태에 대한 우리의 지식 부족을 반영하는 인식론적인지, 아니면 물리적 세계의 객관적인 특징을 나타내는 존재론적인지에 대한 질문과 주로 관련이 있다.주관적 또는 베이즈주의 관점으로도 알려진 인식론적 해석은 통계역학에서의 확률이 시스템의 정확한 상태에 대한 우리의 무지를 측정하는 것이라고 주장한다. 이 관점에 따르면, 우리는 입자의 위치와 운동량과 같은 모든 미시 구성 요소의 정확한 속성을 아는 것이 실제로 불가능하기 때문에 확률적 설명을 사용한다. 따라서 확률은 세계의 객관적인 특징이 아니라 우리의 무지에서 발생한다.
이와 대조적으로, 객관적 또는 빈도주의 확률 관점이라고도 하는 존재론적 해석은 통계역학에서의 확률이 시스템 자체의 실제 물리적 속성이라고 주장한다. 이 관점의 지지자들은 통계역학의 확률적 성격이 우리의 무지를 반영하는 것뿐만 아니라 물리적 세계의 고유한 특징이며, 시스템의 미시 상태에 대한 완전한 지식을 가지고 있더라도 거시적 행동은 여전히 확률적 법칙으로 가장 잘 설명될 것이라고 주장한다.
5. 역사
공간과 시간(또는 시공간)의 존재와 본질은 물리학의 철학의 핵심 주제이다.[1] 역사적으로 공간과 시간에 대한 철학적 논의는 다양한 관점에서 이루어져 왔으며, 주요 쟁점은 다음과 같다. 첫째, 공간과 시간이 근본적인 실체인지 아니면 다른 현상으로부터 비롯된 창발적인 것인지에 대한 문제이다. 둘째, 공간과 시간이 서로 어떻게 작용하며 어떤 점에서 다른지에 대한 탐구이다.
5. 1. 아리스토텔레스 물리학
아리스토텔레스 물리학에서는 우주를 중심을 가진 구 형태로 보았다. 흙, 물, 공기, 불의 4원소로 이루어진 물질은 우주의 중심, 즉 지구의 중심을 향해 내려가거나 멀어지려는 경향을 가진다고 생각했다. 반면, 달, 태양, 행성, 별과 같이 에테르로 이루어진 천체들은 우주의 중심 주위를 돈다고 보았다.[26] 운동은 장소, 즉 공간의 변화로 정의되었다.[2] [27]5. 2. 뉴턴 물리학
뉴턴 역학에서 뉴턴은 제1 운동 법칙을 통해 아리스토텔레스 물리학의 운동에 대한 기존 관점을 대체했다.[28] 뉴턴의 제1 법칙은 다음과 같다.: 모든 물체는 외부에서 힘이 가해져 상태가 변하지 않는 한 정지 상태 또는 직선상의 등속 운동 상태를 유지한다.
이 법칙은 달이나 사과뿐만 아니라 공기, 물, 돌 등 모든 종류의 물질에 적용되며, 어떤 물체도 본질적으로 정해진 운동 상태(자연적 운동)를 갖지 않음을 의미한다.[29] 뉴턴은 절대 공간이라는 개념을 도입했는데, 이는 3차원 유클리드 공간으로, 무한하며 특별한 중심점이 없다.[2] 이 관점에서 "정지 상태"란 절대 공간을 기준으로 시간이 흘러도 같은 위치에 머무르는 것을 뜻한다.[30] 또한, 뉴턴은 갈릴레오 갈릴레이와 마찬가지로 시간이 모든 관찰자에게 동일하게 흐르는 절대 시간을 가정했다.[3][4] 이러한 절대 공간과 절대 시간의 존재는 물체가 직선 경로를 따라 일정한 속도로 움직이는 등속 운동을 설명하기 위한 안정적인 기준 틀을 제공한다. 따라서 공간과 시간은 모두 명확하고 불변하는 차원을 가져야 했다.[31]
5. 3. 라이프니츠
고트프리트 빌헬름 라이프니츠 (1646-1716)는 뉴턴과 동시대 인물로, 당시 발전하던 정역학과 역학 분야에 중요한 기여를 했다. 그는 종종 데카르트나 뉴턴과는 다른 견해를 제시했다. 라이프니츠는 운동 에너지와 위치 에너지 개념을 바탕으로 한 새로운 운동 이론(역학)을 발전시켰다. 특히 그는 공간이 절대적이라고 본 뉴턴과 달리, 공간을 상대적인 것으로 간주했다. 이러한 그의 물리학적 사고는 1695년 저술한 ''동력학적 견본(Specimen Dynamicum)''에 잘 나타나 있다.[32]그러나 아원자 입자와 이를 설명하는 양자 역학이 등장하기 전까지는, 정역학이나 역학만으로는 설명되지 않는 자연 현상에 대한 라이프니츠의 선구적인 생각들은 제대로 평가받기 어려웠다.
라이프니츠는 뉴턴의 절대적인 시공간 개념에 반대하며 공간, 시간, 그리고 운동이 절대적인 것이 아니라 상대적이라고 주장했는데, 이는 훗날 알베르트 아인슈타인의 이론을 예견한 것으로 평가받는다.[33] 그는 다음과 같이 말했다: "나의 견해에 따르면, 나는 공간이 시간과 마찬가지로 단지 상대적인 것이며, 시간과 마찬가지로 동시성의 질서라고 여러 번 말했다."[34]
참조
[1]
서적
Philosophy of Physics: Space and Time
https://books.google[...]
Princeton University Press
2017-10-03
[2]
서적
Quantum Gravity
Cambridge Monographs on Mathematical Physics
2004
[3]
서적
The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe
Jonathan Cape
2004
[4]
간행물
Newton's Views on Space, Time, and Motion
https://plato.stanfo[...]
Metaphysics Research Lab, Stanford University
2024-07-28
[5]
웹사이트
Eleanor Knox (KCL) – The Curious Case of the Vanishing Spacetime
https://www.youtube.[...]
2018-04-07
[6]
서적
Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics
Cambridge University Press
1987
[7]
논문
Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete?
1935-05-15
[8]
논문
On the Einstein Podolsky Rosen Paradox
https://cds.cern.ch/[...]
[9]
논문
McGraw-Hill Encyclopaedia of Physics
https://archive.org/[...]
McGraw-Hill
1994
[10]
논문
Hidden Variables and the Two Theorems of John Bell
http://cqi.inf.usi.c[...]
1993-07
[11]
간행물
The Nobel Prize in Physics 2022
https://www.nobelpri[...]
The Royal Swedish Academy of Sciences
2022-10-06
[12]
논문
Challenging local realism with human choices
2018-05-09
[13]
웹사이트
Experiment Reaffirms Quantum Weirdness
https://www.quantama[...]
2020-02-08
[14]
문서
Atomic Physics and Human Knowledge
[15]
서적
Stanford Encyclopedia of Philosophy
Metaphysics Research Lab, Stanford University
[16]
논문
Niels Bohr as Philosopher of Experiment: Does Decoherence Theory Challenge Bohr's Doctrine of Classical Concepts?
[17]
서적
Understanding Quantum Mechanics
Princeton University Press
[18]
서적
The Interpretation of Quantum Mechanics
Princeton University Press
[19]
문서
The Emergent Multiverse
[20]
문서
The Emergent Multiverse
[21]
문서
The Emergent Multiverse
[22]
서적
Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality
Oxford University Press
[23]
논문
Against Many-Worlds Interpretations
[24]
서적
Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality
Oxford University Press
[25]
서적
Quantum philosophy : understanding and interpreting contemporary science
Princeton University Press
2002
[26]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[27]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[28]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[29]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[30]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[31]
문서
Philosophy of Physics: Space and Time: Space and Time
Princeton University Press
2012-07-22
[32]
문서
[33]
서적
Einstein's Space-Time: An Introduction to Special and General Relativity
https://books.google[...]
Springer
[34]
문서
[35]
서적
Niels Bohr's philosophy of physics
Cambridge University Press
1989
[36]
서적
The philosophy behind physics
Springer Science & Business Media
2012
[37]
서적
The philosophy of physics
John Wiley & Sons
2016
[38]
서적
Time and space
Routledge
2016
[39]
서적
In Search of Time: The History, Physics, and Philosophy of Time
Macmillan
2010
[40]
서적
Niels Bohr's times: In physics, philosophy, and polity
Oxford University Press
1991
[41]
간행물
Quantum mechanics at the crossroads: New perspectives from history, philosophy and physics
Springer Science & Business Media
2006
[42]
서적
Philosophy of quantum mechanics The interpretations of quantum mechanics in historical perspective
John Wiley and Sons
1974
[43]
간행물
Philosophy of quantum mechanics
The Ashgate companion to contemporary philosophy of physics
2008
[44]
서적
Physics and chance: Philosophical issues in the foundations of statistical mechanics
Cambridge University Press
1995
[45]
서적
A primer on determinism
Springer Science & Business Media
1986
[46]
서적
Philosophy of Physics: Space and Time
https://books.google[...]
Princeton University Press
2017-10-03
[47]
서적
Quantum Gravity
Cambridge Monographs on Mathematical Physics
2004
[48]
서적
The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe
Jonathan Cape
2004
[49]
웹인용
Eleanor Knox (KCL) – The Curious Case of the Vanishing Spacetime
https://www.youtube.[...]
2018-04-07
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