과학과철학 27, 뉴턴의 절대 공간에서의 물체의 위치와 절대 공간에 대한 물체의 속도

뉴턴은 무엇이 물의 표면을 상승시키는가?라고 묻는입니다.

분명히 그것은 물의 순환과 관련이 있습니다.

하지만 회전은 움직임의 한 종류이고, 뉴턴에게 있어 물체의 움직임은 항상 다른 것과 관련이 있습니다. 그래서 저희는 물이 회전하는 것에 대해 물어야 합니다. 버킷과 비교할 수 없는 것은 버킷과 물이 나란히 회전하기 때문에 상대적으로 안정되어 있다는 것입니다. 뉴턴은 물이 절대 공간에 비해 회전하고 있으며, 이것이 표면을 위로 향하게 한다고 주장합니다. 그래서 절대 공간은 사실 관측 효과를 가지고 있습니다.
당신은 뉴턴의 주장에 분명한 차이가 있다고 생각할지도 모릅니다. 물이 버킷에 비해 회전하지 않는다고 하더라도, 왜 절대 공간에 비해 회전해야 한다고 결론을 내리는가? 물은 실험을 하는 사람과 비교해서, 지구 표면과 고정된 별에 비례해서 회전하고 있습니다. 그러니 이 중 어떤 것이라도 표면을 상승시키는 원인이 될 수 있을까요? 하지만 뉴턴은 이 움직임에 대해 간단한 반응을 보였습니다. 회전하는 양동이 외에는 아무것도 없는 우주를 상상해 보세요. 그러한 우주에서는, 저희는 물의 곡선 표면을 다른 물체에 상대적으로 물의 회전에 호소하는 것으로 설명할 수 없습니다. 왜냐하면 물은 없고 물은 버킷. 절대 공간은 물이 현재의 지구 온난화 속도를 기준으로 회전하는 유일한 공간입니다. 그래서 저희는 왜 물의 표면이 구부러지는지 설명할 수 없는 고통에 대한 절대적인 공간을 믿어야 합니다.
실제로 뉴턴은 절대 공간에서의 물체의 위치와 절대 공간에 대한 물체의 속도는 결코 감지될 수 없지만 물체가 언제 액셀라인지 알 수 있다고 말합니다. 절대 공간에 관한 농담 물체가 회전할 때는 회전 속도가 일정하더라도 정의가 가속됩니다. 물리학에서 가속도는 속도 변화율로 정의되고 속도는 일정한 방향으로 속도를 나타내기 때문입니다. 회전하는 물체는 끊임없이 움직임의 방향을 바꾸기 때문에, 그것은 속도가 일정하지 않기 때문에 가속하고 있습니다. 이 물의 굴곡 진 표면은 ‘관성 효과’라고 불리는 것, 즉 가속 움직임에 의해 생성되는 효과의 한 예에 불과합니다. 또 다른 예는 비행기가 이륙할 때 좌석 뒤로 밀려나는 느낌입니다. 뉴턴은 관성 효과에 대한 유일한 가능한 설명은 절대 공간과 관련하여 그러한 영향을 경험하는 물체의 가속도라고 믿었습니다. 가속 물체만 있는 우주에서는 절대 공간만이 가속도를 상대할 수 있습니다.
뉴턴의 주장은 강력하지만 확실하지는 않습니다. 만약 회전하는 버킷 실험이 다른 물질이 없는 우주에서 이루어졌다면 뉴턴은 물의 표면이 위로 굽어 질 것이라는 것을 어떻게 아는가? 뉴턴은 단순히 우리가 이 세상에서 발견하는 관성 효과가 다른 물질이 없는 세상에서는 동일하게 남아 있을 것이라고 가정합니다. 이것은 분명히 상당한 추정이고, 많은 분들은 뉴턴의 그것에 대한 권리에 의문을 제기했습니다. 그래서 뉴턴의 주장은 절대 공간의 존재를 증명하지 못합니다. 오히려, 그것은 관성 효과에 대한 대안적 설명을 제공하기 위해 Leibniz의 옹호자에게 도전을 제기합니다.
Leibniz는 또한 절대 공간을 호출하지 않고 절대 움직임과 상대적 움직임의 차이를 설명해야 하는 과제에 직면해 있습니다. 이 문제에 대해, Leibniz는 신체가 ‘신체 자체에 변화의 직접적인 원인이 있을 때’진실하거나 절대적인 움직임을 하고 있다고 썼습니다. 행글라이더와 지구상의 관찰자가 서로 상대적으로 움직이는 경우를 상기해 봅시다. Leibniz는 어떤 것이 정말로 움직이는지 결정하기 위해 변화의 직접적인 원인(상대적 움직임)이 행글라이더, 관찰자 또는 둘 다인지 결정해야 한다고 말합니다. 절대와 상대적 운동을 구별하는 방법에 대한 이 제안은 절대 공간에 대한 모든 언급을 회피하지만 그것은 그다지 명확하지 않습니다. Leibniz는 절대로 물체에 있는 ‘변화의 직접적인 원인’이 무엇을 의미하는지 제대로 설명하지 못 합니다. 하지만 물체의 움직임이 상대적이든 절대적이든 간에 물체와 다른 물체의 관계에 관한 사실일 수 있다는 뉴턴의 가정을 거부하려고 했을 수도 있습니다.
부가 가치 논쟁에 관한 흥미로운 것 중 하나는 그것이 사라지는 것을 거부한다는 것입니다. 공간에 대한 뉴턴의 설명은 그의 물리학과 밀접하게 연관되어 있었고, Leibniz의 견해는 뉴턴의 이론에 대한 직접적인 반응이었습니다. 그래서 분들은 17세기 이후의 물리학의 발전이 지금쯤 그 문제를 해결했을 거라고 생각할 수도 있습니다. 하지만 이런 일은 일어나지 않았습니다. 한때 아인슈타인의 상대성 이론이 이 문제를 Leibniz에게 유리하게 결정했다는 것이 널리 알려졌지만, 이러한 견해는 최근 점점 더 공격 받고 있습니다. 처음에 있었던 뉴튼 리비니츠의 논쟁이 300년이 넘도록 계속해서 논란이 끊이지 않고 있습니다.

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