과학사 시각에서 본 에테르의 성격과 기원

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과학사 수업 레포트
고대인들의 에테르에 대한 개념이 현대에 이르러 어떻게 이어졌는에 대해 작성

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본문내용

에테르 (ether)는 ‘상공의 맑은 대기’라는 뜻으로서 고대 그리스에서는 태양·달·별 등을 이루고 있는 질량이 없는 물질을 말했다. 아리스토텔레스는 지상을 이루는 네 가지 원소 (흙, 물, 공기, 불)이외에 천상의 세계에는 영원불변의 제 5원소(quintessence)로서 에테르가 있다고 생각했다. 에테르는 투명하고 무게가 없고 일반적으로 다른 세계에서 온 것이며, 일종의 천상의 안개로 우주의 높은 곳에서 모든 형상과 질료를 만들고, 신들이 노는 곳을 채우는 순수한 호흡이다. 하늘의 공간은 에테르로 가득 차 있으며, 따라서 천구상의 물체들은 이러한 에테르 속을 스스로의 기본 의지에 따라 운행하고 있다고 믿었다.
이러한 에테르 개념은 17세기 과학에 이르러, ‘빛을 전달하는 매질’이라는 개념이 되었다. 이때 물리학자들은 빛이 에테르라는 매질 속을 움직이고 빛의 속력은 에테르에 대해 정지하고 있는 특수하고 절대적인 계에서만 c로 주어진다고 생각했다. 당시 과학자들 사이에 ‘에테르가 과연 존재하는가’에 관한 문제는 대단히 큰 화두였으며, 이를 알아내기 위하여 1880년경을 시점으로 빛의 속력의 작은 변화를 검출하기 위한 시도를 하였다.
운동 좌표계로 지구를 설정하고, 지구는 정지해 있고 빛을 전파하기 위한 절대 에테르 계는 속력 로 지구를 지나간다. 이 ‘에테르 바람’이라고 하는 것이 지구상에 고정된 실험 장치를 통해 검출되기를 기대했다.
가 지구ㅌ에 대한 에테르 속력이라고 하면, 빛이 바람과 같은 방향이라면 (그림a의 경우) 빛은 속력은 최대속력 가 될 것이고 반대 방향이라면 (그림b) 최소 속력 를 가질 것이다.

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