축지법? 상대성이론? - 상대성 이론이란 무엇인가?

상대성 이론이란 무엇인가?
제프리 베네트 지음, 이유경 옮김 / 처음북스 / 2014년 8월

'상대성 이론이란 무엇인가?'를 보는 내내 생각난 단어가 '축지법'이었다.

​옛날 도인들이 먼 길을 가기 위해 땅을 줄여 가는 도술인데, 책에 설명된 상대성 이론 설명과 너무나도 딱 맞아 떨어졌다.

상대성 이론에는 빛의 속도에 가깝게 움직일 때, 밖에서 보면, 폭이 줄어 보인다고 한다. 달리 보면, 땅이 줄어드는 것과 별반 다르지 않다. 어떻게 상대성 이론을 모르던 옛 사람이 땅을 줄여 간다는 표현을 했는지 참 놀랍기만 하다. 재미있게도 딴 장소로 이동하는 방법으로는 뿅하고 사라졌다 나타나는 워프와 같은 도술도 있지만, 뭐니 뭐니 해도 축지법처럼 상대성이론과 딱 들어 맞는 것은 없는 거 같다.

​현대 물리학은 가면 갈수록 동양사상과 큰 차이가 없는 거 같다는 생각을 하며, 책을 보니 더 재미있었다.

​과학을 좋아해서 상대성 이론에 관해서는 책이며, 방송에서 많이 접했지만, 단편적인 내용만 봐서 그런지 그냥 신기하기만 하고 제대로 이해하진 못했다. 그러나 이 책은 특수 상대성이론과 일반 상대성이론을 순서대로 설명하고 있어 전반적인 이해를 할 수 있게 해준다. 특히 블랙홀 을 중점으로 상대성이론을 설명해서 최소 블랙홀이 뭔지 제대로 알 수 있다.

그​ 동안 많은 영화와 만화에서 블랙홀은 모래지옥이나 늪과 같이 근처만 가도 빨려가는 것으로 그려지고 있다. 그러나 이것은 잘못된 것이라고 한다. 블랙홀 주변에 괘도를 그리며 공전할 수 있다는 것이다. 책의 설명을 보니 난 왜 이런 당연한 과학적 이치를 생각도 하지 않고 만들어진 이미지를 그래도 믿었는지 모르겠다는 자책을 했다. 아직 나에게 과학적 사고는 아직 먼 얘기인 것이다.

​책을 보면서 다시금 생각하게 된다. 아인슈타인은 천재다. 아니 그의 이론을 보면 볼 수록 인류 최고의 천재라는 생각이 든다. 어떻게 이런 사고를 했을까? 게다가 내년이면 100년을 맞는 이론인데 아직도 많은 과학자들이 활용하고 새로운 생각의 화두가 되고 있다. 놀랍다.

​이 책에는 복잡한 계산이 없다. 상대성 이론을 알기 쉽게 쓰여져 있다. 적절한 그림과 일관된 흐름, 독자가 주인공이 되어 상상할 수 있게 되어 있다. 복잡한 이론은 핵심만 다뤄 어려움을 덜었다. 최신의 물리 이론도 같이 이야기하고 있다. 읽다 보면, 참 신기한 이야기가 많이 나온다. 시간의 상대적 흐름이며, 블랙홀의 종류, 아주 작은 블랙홀, 마이크로 블랙홀을 만드는 이야기 등 참 다양하고, 재미있다.

​다만 이 책에 아쉬움도 있다. 기하학의 일부나 양자역학, 그 밖에 이론에서는 막히는 부분이 있는 것도 사실이다. 수학과 과학적 지식이 아직 부족함을 많이 느끼게 된다. 그래도 상대성 이론에 관한 기본 개념을 확실히 할 수 있는 책이라는 데는 변함이 없다.

​이젠 중고등학교 교과과정에 상대성 이론을 많이 다뤄야 하는 것이 아닌가 생각한다. 뉴튼 물리학도 중요하지만, 현대 물리학의 놀라운 발전을 따라 잡기 위해선 기본 교양으로 상대성 이론은 꼭 필요하다. 상대성 이론과 양자 역학은 더 이상 남의 얘기로 다뤄서는 안 된다. 이젠 상식이 되어야 한다. 고리고 아인슈타인과 같이 새로운 사고를 하는 많은 과학자들이 나오길 바란다.