상대성 이론의 비판및 평가

아인슈타인 이론의 근본적 약점이 어디에 있는가? 그것은 중력장을 해석할 때에 패러데이와 맥스웰이 세운 `장(場)`의 개념을 잘라서 버렸다는 일이다. 1918년, 양자역학의 창설자의 한 사람인 오스트리아의 총명한 물리학자 슈뢰딩거는 일반 상대성 이론을 연구하면서 무거운 공 바깥쪽에 있는 중력장의 에너지 밀도를 구하는 단순한 문제를 풀려고 하였다. 그랬더니 놀랍게도 에너지 밀도가 0이 되는 공간좌표를 얻을 수 있었다. 그러나 이를테면 큰 행성과 같은 강한 중력 원천 가까이에서 수학적인 트릭으로 지워버릴 수 있는 물리적인 장이란 무엇일까? 아인슈타인은 슈뢰딩거가 얻은 결과에 놀라기는 했지만, 그 계산을 짚어 본 후에 다음과 같은 답을 보냈다. `분명히 슈뢰딩거의 말에는 설득력이 있다. 그러나 그 설득력은 기존의 물리적 장, 이를테면 전자기장과의 아날로지(유추)에 의한 것이다. 그러나 중력장의 경우에 그 아날로지가 통용되는 이유를 나는 알 수 없다.` 결국 일정한 부피 중에 중력장이 있어도, 그 부피 중의 에너지 그리고 운동량은 0이 될 수 있다는 것이다. 문제는 만일 그렇다면 어떻게 하여 그 장을 관측할 수 있느냐에 있다. 얼마나 굉장한 기계이기에 에너지의 이행없이 장을 측정할 수 있겠는가? 이러한 점에서 알 수 있는 것처럼, 아인슈타인은 깊이 생각한 끝에 고전적인 장의 개념에서 떨어져 나간 것이다. 아인슈타인 자신은 이것을 다음과 같이 말하고 있다. `지극히 작은 영역에서는 그 안에서 중력장이 0이 되는 좌표를 언제나 고를 수 있다.` 대체 무엇 때문에 아인슈타인이 고전적 장의 개념을 버린 것일까? 그것은 물리적 근거가 없는 등가 원리(관성력과 중력이 같다고 하는