[논문 리뷰] Introduction to Volume 15 of The Collected Papers of Albert Einstein. The Berlin Years: Writings and Correspondence June 1925 - May 1927

Diana Kormos Buchwald, József Illy외 13명|arXiv (Cornell University)|2018. 03. 28.

Relativity and Gravitational Theory인용 수 3

한 줄 요약

아인슈타인의 수록 논문 제15권의 서론은 이론물리학의 전환적 시기인 1925–1927년을 다루며, 아인슈타인이 행렬역학과 파동역학의 출현에 관여한 일련의 활동, 양자역학 기초에 대한 논의, 과학적 협업과 개인적 성찰을 기록한다. 이 기간 동안 그는 양자역학에 대한 비판적 분석을 펼쳤고, 실험 조작으로 악용된 E. 루프와의 실패한 협업을 경험했으며, hebrew 대학과 만국연맹에의 참여를 통해 다시 개인적·정치적 약속을 다졌다.

ABSTRACT

This volume covers one of the most thrilling two-year periods in twentieth-century physics, as matrix mechanics - developed chiefly by W. Heisenberg, M. Born, and P. Jordan - and wave mechanics - developed by E. Schrödinger - supplanted the earlier quantum theory. The almost one hundred writings by Einstein, of which a third have never been published, and the more than thirteen hundred letters show Einstein's immense productivity and hectic pace of life. Einstein quickly grasps the conceptual peculiarities involved in the new quantum mechanics, such as the difference between Schrödinger's wave function and a field defined in spacetime, or the emerging statistical interpretation of both matrix and wave mechanics. Inspired by correspondence with G. Y. Rainich, he investigates with Jakob Grommer the problem of motion in general relativity, hoping for a hint at a new avenue to unified field theory. Einstein falls victim to scientific fraud when, in a collaboration with E. Rupp, he becomes convinced that the latter's experiments, aimed at deciding whether excited atoms emit light instantaneously (in quanta) or in a finite time (in waves), confirm a wave-theoretic explanation. While it was known that the teenage Einstein had been romantically involved with Marie Winteler in 1895, newly discovered documents reveal that his love for Marie was rekindled in 1909-10 while he was still married to Mileva Marić. The 1925 Locarno Treaties renew Einstein's optimism in European reconciliation. He backs the `International manifesto against compulsory military service' and continues his participation in the League of Nations' International Committee on Intellectual Cooperation. He remains intensely committed to the shaping of the Hebrew University in Jerusalem, although his enthusiasm for this cause is sorely tested.

연구 동기 및 목표

• 1925–1927년 기간 동안 양자역학의 기초가 다져진 중요한 시기 동안 알베르트 아인슈타인의 지적·정서적 발전을 맥락화하는 것.
• 행렬역학과 파동역학의 새로운 형태에 대한 아인슈타인의 비판적 참여를 분석하며, 파동함수와 시공간장 간의 개념적 차이를 다루는 것.
• 아인슈타인이 원자 방출에 대한 실험적 연구를 위해 E. 루프의 실험 결과를 신뢰한 협업을 포함한 과학적 협업을 검토하고, 그로 인한 과학적 위조행위를 분석하는 것.
• 1925–1927년 기간 동안 아인슈타인이 재결합한 개인적 유대, 특히 마리에 빈틀러에 대한 정서적 유대와, 로카르노 조약 시대의 정치적 활동을 기록하는 것.
• Jerusalem에 있는 히브리 대학 설립에 대한 아인슈타인의 지속적인 기여와 만국연맹의 지적 협력 위원회에서의 그의 역할을 부각하는 것.

제안 방법

• 1925년 6월에서 1927년 5월까지의 아인슈타인의 베를린 시절 기간 동안 100건 이상의 이전에 공개되지 않은 글과 1,300封의 서신을 수집·분석하는 것.
• 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 보른과의 서신 교류를 통해 아인슈타인이 양자역학을 어떻게 발전시켜 나갔는지 추적하는 것.
• G. Y. 라이니치와의 서신 기반으로 악스프라임 지크프러스의 일반상대성 이론과 통합장 이론에 대한 아인슈타인의 협업을 조사하는 것.
• 특히 원자 방출에 대한 파동이론적 설명을 뒷받침한다는 주장하는 E. 루프의 잘못된 실험적 주장에 기반한 아인슈타인의 의존도를 평가하고, 과학적 동료 검토의 취약성을 드러내는 것.
• 최근 발견된 개인 문서를 분석하여 아인슈타인이 1909–1910년에 마리에 빈틀러와 정서적 유대를 회복했음을 확인하는 것.
• 아인슈타인의 정치적·제도적 활동을 맥락화하며, 국제적 지적 협력의 옹호와 히브리 대학 지원 활동을 분석하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1925–1927년 기간 동안 아인슈타인은 파동역학과 행렬역학에 대한 개념적 이해를 어떻게 발전시켰는가?
• RQ2 G. Y. 라이니치와 자코브 그로머와의 서신 교류는 아인슈타인이 통합장 이론을 개발하고자 하는 데 어떤 역할을 했는가?
• RQ3 왜 아인슈타인은 E. 루프의 실험 결과를 원자 방출의 파동이론적 설명을 뒷받침하는 것으로 받아들였는가? 이는 이면기 동안 과학적 신뢰의 성격을 어떻게 드러내는가?
• RQ4 아인슈타인의 개인적 유대, 특히 마리에 빈틀러와의 관계는 이 기간 동안 그의 정서적·지적 삶에 어떤 영향을 미쳤는가?
• RQ5 로카르노 조약과 만국연맹의 지적 협력 위원회 활동은 아인슈타인의 정치적 참여와 공공적 옹호에 어떤 방식으로 영향을 미쳤는가?

주요 결과

• 아인슈타인은 슈뢰딩거의 파동함수와 고전적 시공간장 간의 기초적 차이에 깊은 개념적 통찰을 보였으며, 이는 이전의 양자 모델과의 차이를 명확히 했다.
• G. Y. 라이니치와 자코브 그로머와의 서신 교류를 통해 아인슈타인은 일반상대성 이론의 원리에서 통합장 이론을 유도하고자 하는 지속적인 노력을 보였지만, 돌파구는 없었다.
• 아인슈타인은 E. 루프의 위조 실험에 속아 넘어갔으며, 이는 원자 방출에 대한 파동이론적 설명을 뒷받침한다는 잘못된 실험적 주장에 기반한 것이었다. 이는 과학적 동료 검토의 취약성을 드러냈다.
• 최근 발견된 문서들은 아인슈타인이 1909–1910년에 마리에 빈틀러와 정서적 유대를 회복했음을 확인한다. 이는 그가 이미 마일레바 마리치와 결혼한 상태였음에도 불구하고 그렇다는 점에서 의미가 있다.
• 로카르노 조약은 아인슈타인의 유럽 평화에 대한 희망을 재진입시켰고, 이는 강제병역을 반대하는 국제선언에의 지지를 이끌어냈다.
• 히브리 대학의 설립에 아인슈타인은 깊이 관여했지만, 제도적·정치적 압력으로 인해 열정이 점차 줄어들었다.