과학혁명의 의의와 구조, 과학혁명의 선구자 갈릴레오 갈릴레이, 과학혁명의 선구자 레오나르도 다빈치, 과학혁명의 선구자 아이작 뉴턴, 20세기 과학혁명의 선구자 알베르트 아인슈타인과 워너 칼 하이젠베르크

소개글

과학혁명의 의의와 구조, 과학혁명의 선구자 갈릴레오 갈릴레이, 과학혁명의 선구자 레오나르도 다빈치, 과학혁명의 선구자 아이작 뉴턴, 20세기 과학혁명의 선구자 알베르트 아인슈타인과 워너 칼 하이젠베르크에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 과학혁명의 의의

Ⅱ. 과학혁명의 구조

Ⅲ. 과학혁명의 선구자 갈릴레오 갈릴레이

Ⅳ. 과학혁명의 선구자 레오나르도 다빈치

Ⅴ. 과학혁명의 선구자 아이작 뉴턴

Ⅵ. 20세기 과학혁명의 선구자 알베르트 아인슈타인

Ⅶ. 20세기 과학혁명의 선구자 워너 칼 하이젠베르크

참고문헌

본문내용

가 이루어지기 위해 기존의 구조물들을 먼저 청산해내지 않으면 안 될 전환과 혁명의 세기였던 것이다.
아인슈타인은 빛의 속도가 절대적이라는 믿음아래 200년 전 뉴턴이 생각한 고전적 시간과 공간의 개념을 뒤엎는 4차원 시공간의 개념을 발표하였다. 이것이 이른바 ‘특수상대성이론’이다. 이는 근대 이후 시간과 공간이라는 것이 모든 물체와 운동의 바탕으로서 고정·불변한다는 절대시간과 절대공간의 개념을 관찰자의 운동에 따라 시간과 공간은 달라질 수 있다는 상대적인 시공 개념으로 인식 전환을 일으키는 가히 혁명적인 이론이었다. 아인슈타인은 여기에서 멈추지 않았다. 정확히 10년 후 그는 중력과 관성은 동일하다는 ‘등가원리’를 바탕으로 질량 분포(더 일반적으로 에너지-운동량의 분포)가 주변 시공간에 굴곡을 준다고 보아 휘어진 시공간을 얻어내고, 이 휘어진 시공간 안에서 가장 자연스럽게 일어나는 운동이 바로 중력장 안에서 물체의 운동이라는 ‘일반상대성이론’을 완성하였다.
20세기의 벽두에 아인슈타인은 깊은 직관과 강한 소신을 통해 인류 지성사에 있어 일찍이 볼 수 없었던 엄청난 과업을 성취하였다. 그의 상대성이론은 그 후 우주와 자연의 신비를 밝히는 등불이 되었으며, 인류 지성의 새로운 가능성을 열어 주었다
Ⅶ. 20세기 과학혁명의 선구자 워너 칼 하이젠베르크
20세기로 들어서면서 인류가 가지고 있던 자연에 대한 근원적인 인식 틀을 뒤흔든 두 이론은 바로 상대론과 양자론일 것이다. 상대론은 한 명의 천재 과학자에 의해 전적으로 완성된 이론이라면, 양자론은 그와 반대로 당대의 여러 뛰어난 과학자들의 협동적인 연구로 완성된 이론이며, 그 중심에는 워너 칼 하이젠베르크Werner Karl Heisenberg(1901∼1976)가 있었다.
뉴턴 역학과 19세기 초 라플라스의 천체역학에 따르면 우주는 물리 법칙에 의해 정확하게 기술되고 예측될 수 있었다. … 이는 법칙을 통해 현상을 정확하게 기술하고 예측할 수 있다는 믿음, 즉 자연의 본질이 인과적이고 결정적이라는 믿음을 극적으로 증명해주었으니, 약간 과장하면 과학혁명 이후 300년 동안 점차 확신을 더 굳혀온 근대 과학관의 절정이었다.
그러나 영광의 시간은 길지 않았다. 겨우 100년도 지나지 않아 양자역학에 기초한 비결정론적 세계관이 등장했기 때문이다. 1920년대 물리학자들은 미시 물질세계를 기술하는 새로운 양자역학을 확립했고, 보어와 하이젠베르크는 이에 대한 철학적 해석인 ‘코펜하겐 해석’을 내놓았다. 물리 법칙이 정확하더라도 미래에 일어날 결과를 정확하게 예측하는 것은 ‘원리적으로’ 불가능하고 우리는 그 확률만을 알 수 있을 뿐이다. 여기서 원리적으로 불가능하다는 말은 불완전한 실험 도구, 풀기 난해한 수학 같은 방법의 한계 때문에 정확한 예측이 불가능하다는 뜻이 아니라 물질세계가 본질상 비결정론적이라는 뜻이기 때문이다.
하이젠베르크는 뷔르츠부르크에서 태어났고 뮌헨에서 성장하였다. 그는 김나지움 시절 이미 뛰어난 재능을 인정받았으며, 특히 수학과 물리학에 깊은 관심을 보였다. 또한 그는 피아노를 잘 쳤고 시를 좋아했으며, 항상 자연을 벗 삼아 사색하기를 좋아했으며, 그 과정에서 많은 영감을 얻었다. 그는 1920년대 초, 독일을 중심으로 한 양자론 연구의 선구자들인 보어와 좀머펠트 그리고 보른과 같은 뛰어난 스승 밑에서 공부를 하였다. 또한 1945년에 ‘배타원리’로 노벨 물리학상을 수상한 파울리Wolfgang Pauli와는 실험실 동기로서 많은 지적인 대화를 나누었고, 그의 ‘불확정성 원리’를 완성하는데 많은 영향을 받았다.
코펜하겐에서 보어와 하이젠베르크가 이 문제를 놓고 토론을 벌이기 시작했다. … 답은 보이지 않고 토론은 계속되었다. 서로 접근 방식이 달랐기 때문에 때로는 ‘충돌’에 가까울 때도 있었다. 지친 보어가 스키 휴가를 떠났고, 두 사람은 서로 떨어져서 각자의 생각을 추진했다. 보어가 돌아왔을 때 두 사람은 각자의 답을 들고 있었으니 그것이 바로 보어의 상보성의 원리와 하이젠베르크의 불확정성 원리였다.
20세기 초엽 지금까지 인류가 생각해왔던 자연에 대한 인식의 틀을 바꾸어버린 두 이론, 상대성이론과 양자역학은 하나는 우주와 은하를 다루는 거시세계의 자연의 실상을, 다른 하나는 미시세계인 소립자 세계의 자연의 신비를 하나둘씩 풀어주었다. 그러나 이 위대한 두 이론은 마치 물과 기름처럼 서로를 포용할 수가 없었다. 현대물리학의 가장 큰 난제라고 할 수 있는 일반상대성이론과 양자역학의 통일, 그 통일이론으로 부상하고 있는 것이 최근의 ‘초끈 이론(superstring theory)’이다.
초끈 이론이 주장하는 우주의 실상은 사뭇 흥미롭다. 초끈 이론에 따르면 우주는 4차원이 아닌 10차원 또는 11차원의 시공간으로 구성되어 있으며, 이 가운데 4차원 시공간(3차원 공간+1차원 시간)만이 우리에게 감지되고 나머지 여분의 차원은 지극히 작은 영역 속에 돌돌 감긴 채로 숨어 있다는 것이다. 초끈 이론은 모든 만물의 최소 단위는 ‘점 입자’가 아니라 파동과 같은 ‘끈’이며, 이 ‘끈’은 고유한 떨림(진동)을 갖고 있어 그 진동에 따라 다양한 입자들과 힘을 만들어내고 지금의 우주를 구성한다는 것이다. 비록 이 이론이 아직 이론상으로만 존재하며 실험적으로는 검증되지 않았다는 한계를 안고 있지만, 50년 전 아인슈타인이 꿈꾸어 왔던 ‘만물의 이론(TOE=Theory of Everything)’의 가장 확실하고 유일한 후보로 여겨지고 있다. 만일 초끈 이론이 받아들여지게 되면 100년 전 아인슈타인의 상대성이론에 의해서 새롭게 인식된 시공간의 개념을 인류는 다시 수정해야 될지도 모른다.
참고문헌
김영식 - 과학혁명, 아르케, 2001
게일 E.크리스티안슨 - 만유인력과 뉴턴, 바다출판사, 2002
양승훈 편저 - 물리학과 역사, 청문각, 1997
유카와 히데키 - 재미있는 물리 이야기, 예문당, 1990
팡리지·추챠오콴, 이정호·하배연 옮김 - 뉴턴의법칙에서 아인슈타인의 상대성이론까지, 전파과학사, 1993
허버트 버터필드 외 - 과학의 역사-17세기 과학혁명은 다른 사상분야에 어떠한 영향을 미쳤는가?, 다문, 1990

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과학혁명,   과학,   갈릴레이,   다빈치,   뉴턴