소제목으로 누구나 이해할 수 있는 상대성 이론이란다. 코웃음이 나온다. 이거 절대 누구나 쉽게 이해할 수 없다. 책에 상대성 이론을 이 책보다 쉽게 설명할 수는 없다고 하는데... 그럼 나는 평균 이하인가 싶었다.
저번에 시간이란 무엇인가라는 책에서 읽으면서 상대성 이론을 조금 배우긴 했지만 확실히 무엇인지 감도 잡히지 않았고 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 구분도 할 수 없었다. 하지만 이번에는 확실히 상대성 이론만 가지고 공부를 하려니 전에 읽었던 책의 내용이 도움이 됐다.
상대성 이론은 전 세계에서 그것을 완전히 이해한 사람이 몇 없다고 할 정도로 어려운 이론이다. 하지만 이 책은 복잡한 수식을 보여주기 보다는 그 개념을 일러스트와 함께 보여주었다. 우선 특수 상대성 이론이 먼저 나왔는데, 일반 상대성 이론과는 다른 점이라고는 관성과 중력이 작용하지 않는 특수한 상황을 가정하여 설정한 이론이다. 중요한 내용으로는 빛의 속도는 언제나, 항상 30만㎞/s 라는 점이다. 또한 고속으로 움직이면 시간이 천천히 가는것'처럼' 보인다. 하지만 특수한 중앙점이 없다는 우주의 특성상 움직이는 것과 정지해 있는 것은 상대적인 개념일 수밖에 없기 때문에 상대성 이론이 성립하게 된다는 것도 중요한 개념이다.
특수 상대성 이론보다 늦게 나온 일반 상대성 이론은 기존에 있던 뉴턴의 만유인력을 보완하는 이론이다. 중력이 존재한다는 것은 에너지가 존재한다는 것과 같으며 그 중력은 질량이 존재하기 때문에 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. 에너지는 한마디로 관성력, 운동력이라고 할 수 있으며 이를 수식으로 나타낸 것이 E=MC² 이다. 그러므로 에너지와 중력, 즉 질량은 서로 상관관계에 있는 것이다. 뉴턴은 우주를 절대적인 장소로 생각했지만 아인슈타인의 우주는 달랐다. 에너지와 중력을 가진 존재는 우주라는 공간을 휘게 한다는 것이다. 적도에서 적도선을 기준으로 수직으로 북쪽을 향해 난다면 기존의 이론으로는 평생 평행해야 하므로 만날 수 없다. 하지만 중력이 공간을 휘었기 때문에 결국 북극에서 만날 수 있게 된다. 중력의 영향을 많이 받으면 시간이 느려지고, 중력의 영향을 적게 받으면 시간이 빨리 간다는 것은 빨리 가면(에너지를 많이 받으면) 시간이 느려지고 천천히 가면(에너지를 적게 받으면) 시간이 상대적으로 빨리 간다는 것 또한 일반 상대성 이론의 내용이다.
확실히 배우기 힘든 내용일텐데 비교적 짧은 시간에 개념이나마 깨달을 수 있는 책이었다. 일러스트가 상세하고 다양하게 있었고 근거있는 내용으로 설명을 했기 때문에 이해가 수월했다. 현재 내가 살아가면서 크게 느낄 수는 없지만, 커다큰 우주를 보자면 상대성 이론은 실제로 작용한다는 것도 이 이론을 알아야 하는 이유가 될 것이다.
 | - 상대성 이론
- 국내도서
- 저자 : 일본 뉴턴프레스
- 출판 : (주)아이뉴턴(뉴턴코리아) 2009.07.08
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