THE FOUNDATION OF THE GENERAL THEORY OF RELATIVITY

일반상대성 이론의 기초

By A. EINSTEIN

A. Fundamental Considerations on the Postulate of Relativity

상대성원리에 관한 중요 고찰 (직역하면‘상대성 가설의 기초 고찰’)

 1. Observations on the Special Theory of Relativity

특수상대성 이론에 관한 고찰

THE special theory of relativity is based on the following postulate, which is also satisfied by the mechanics of Galileo and Newton.

특수상대성이론은 다음의 원리를 기초로 하며, 이것은 또한 갈릴레오와 뉴턴의 역학을 만족한다.

If a system of co-ordinates K is chosen so that, in relation to it, physical laws hold good in their simplest form, the same laws also hold good in relation to any other system of co-ordinate K` moving in uniform transltion relatively to K.

좌표계 K와 관련하여 물리법칙이 가장 단순한 형태에서 유효하도록 선택하는 경우 좌표계 K에 대해 등속으로 운동하는 모든 다른 좌표계 K`에 대해서도 동일한 법칙이 유효하다.

This postulate we call the “special principle of relativity.” The word “special” is meant to intimate that the principle is restricted to the case when K` has a motion of uniform transltion relatively to K, but that the equivalence of K` relatively to K.

이러한 가정을 “특수상대성 원리” 라고 말한다. “특수” 라는 단어는 K에 대해 K`가 상대적으로 등속 운동할 때에 한하여 제한된다는 의미이다.(관성계에 한하여) 그렇지 않을 경우는 해당되지 않는다.

Thus the special theory of relativity does not depart from classical mechanics through the postulate of relativity, but through the postulate of the constancy of the velocity of light in vacuo, from which, in combination with the special principle of relativity, there follow, in the well-known way, the relativity of simultaneity, the Lorentzian transformation, and the related laws for the behaviour of moving bodies and clocks.

    

따라서 특수상대성 이론은 상대성 원리를 통해 고전역학을 벗어나지 않으나, 진공에서 광속 불변의 원리를 통해서 고전역학을 벗어난다. 이 원리와 함께 특수상대성 이론에서 잘 알려진 방식으로 동시성의 상대성, 로렌츠 변환 그리고 움직이는 물체와 시계의 작용에 관련된 법칙들이 따라온다.

The modification to which the special theory of relativity has subjected the theory of space and time is indeed far-reaching, but one important point has remained unaffected.

    

특수상대성 이론에 의한 시공간 이론의 수정은 매우 광범위하지만, 한가지 중요한 점은 변경되지 않았다.

For the laws of geometry, even according to the special theory of relativity, are to be interpreted directly as laws relating to the possible relative positions of solid bodies at rest; and, in a moer general way, the laws of kinematics are to be interpreted as laws which describe the relations of measuring bodies and clocks.

기학학의 법칙은 특수상대성 이론에 따르더라도 움직이지 않는 고체의 가능한 상대적인 위치와 관련된 법칙으로 바로 해석되며, 보다 일반적인 방식으로, 운동학의 법칙은 물체와 시계의 측정의 관계를 설명하는 법칙으로 해석된다.

To two selected material points of a stationary rigid body there always corresponds a distance of quite definite length, which is independent of the locality and orientation of the body, and is also independent of the time.

고정된 강체에서 선택된 물리적 두 점은 항상 매우 명확한 길이의 거리가 대응되며,(강체에서 두 점의 거리는 항상 일정하다) 이 거리는 위치와 방향에 대해 독립적이며, 시간에 대해서도 역시 독립되어 있다.

To two selected positions of the hands of a clock at rest relatively to the privileged system of reference there always corresponds an interval of time of a definite length, which is independent of place and time.

특화된 기준시스템에 대해 정지한 시계의 시침과 분침의 선택된 두 점은 항상 명확한 길이의 시간 간격이 대응된다. 이것은 장소와 시간에 대해 독립적이다.

We shall soon see that the general theory of relativity cannot adhere to this simple physical interpretation of space and time.

우리는 곧 일반상대성 이론이 이러한 시공간의 단순한 물리적 해석을 고수하지 않음을 살펴 볼 것이다.

아인슈타인 논문 A part 1장 끝.

초벌구이와 차이점

1. 김제원님의 코멘트와 강문식님의 코멘트를 참고하여 몇군데 수정했습니다. 두 분께 감사합니다. bodies and clocks를 빼고는 문맥상 큰 변화는 없습니다.

2. 강문식 님의 rigid body 강체와 solid body 고체에 대한 설명을 각주나 해설의 형태로 번역문에 포함하는 것이 좋을 것 같습니다. 번역하면서 궁금했던 부분입니다.

[rigid body는 물리학에서 물체의 운동을 기술할 때 순수하게 운동과 현상만을 기술하기 위해 도입한 이상적인 물체로 어떤 외부의 힘에도 크기나 형태가 변하지 않는 이상적인 물체로 알고 있습니다.

'stationary' 가 rigid body 앞에 놓여있는 이유도 그런 것입니다. 말씀하신대로 우리말로는 강체(剛體)로 번역되고, 굳세고 단단한 剛은 그런 의미로 쓰인 것입니다. 강체역학에서는 그래서 두 물체(고전물리학에서는 연속된 질량을 가진 질량요소라고 합니다) 사이의 거리가 어떤 조건에서도 불변이 됩니다.

이렇게 물체 자체의 변화는 고려하지 않고(본문에는 independent of the locality and orientation of the body 라는 표현이 나옵니다) 현상만을 기술할 수 있습니다.

rigid body는 일반적인 solid body(固體) 가 이상화된 것으로 보면 되겠죠. 그래서 일반적인 고체는 외력에 의해 크기와 형태가 변합니다.

고체역학에서 고체를 다룰 때는 현상 외에도 외부의 영향에 의한 고체의 변형도 고려해야 합니다. 두 물체의 사이의 길이도 변하고 질량도 연속적으로 분포하지 않을 수 있습니다.]