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그림으로 보는 상대성 이론 - 아인슈타인이 펼친 신기한 세계 ㅣ 비주얼 과학 1
사토 가쓰히코 감수, 김정환 옮김 / 상상의집 / 2014년 9월
평점 :
품절
그림으로 보는 상대성 이론
-상상의 집-
천재 물리학자 아인슈타인은 기존의 과학 상식을 뒤엎고,
혼자서 '상대성 이론'이라는 놀라운 법칙을 만들어 냈어요.
빛과 시간, 공간에 대해 늘 호기심을 품고, 연구한 끝에
그 비밀을 푸는 열쇠를 발견한 것이죠.
하지만, 과학자가 아닌 일반 사람들에게는
'상대성 이론'의 내용이 어렵게 느껴져요.
눈으로 정확히 확인할 수 없는 빛과 시간, 공간에 대해
물리학적으로 설명하고 있기에
알쏭달쏭하기만 한데요~^^;
복잡하고, 어려워보이는 '상대성 이론'을
아이들의 눈높이에 딱 맞춰
쉽고, 재미있게 알려주는 책
상상의집 '그림으로 보는 상대성 이론'을 읽으며
아인슈타인의 상상력 속으로 쏙~들어가볼 수 있었어요.^^
머리말에는 아인슈타인이 만들어낸 상대성 이론에 대해
간략하게 소개해주고 있어요.
그리고 상대성 이론을 우리 일상생활에 적용시켜보며
상상의 나래를 펼쳐볼 수 있도록 도와줍니다.
눈으로 볼 수 없고, 정확히 느낄 수 없는 것들을
여러 실험과 관찰을 통해 밝혀냈다고 하는데요~!
신비롭고, 재미있는 상대성 이론의 세계로 들어가 볼까요?^^
이 책은 총 3장으로 구성되어있어요.
제1장. 상대성 이론이 탄생하기까지
제2장. 특수 상대성 이론이란 무엇일까?
제3장. 일반 상대성 이론이란 무엇일까?
상대성 이론이 탄생하기 전, 과학자들은
시간과 공간을 어떻게 생각했는지 살펴본 후
특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 집중적으로 알아보았어요.
잘 알다시피 옛날 사람들은 태양이 지구 주위를 도는 '천동설'을 믿었어요.
하지만, 갈릴레오 갈릴레이는 지구가 태양 주위를 도는 '지동설'에 주장했는데요.
천동설을 믿는 사람들의 주장을 반론하며
'갈릴레이의 상대성 원리'가 탄생했다고 해요.
즉, 자신이 있는 장소가 움직이고 있든 멈춰 있든
그 속도가 일정하다면
그 장소에서 일어나는 운동에는
아무런 영향을 끼치지 않는다는 사실을 알게된 것이죠.
저희 딸은 갈릴레이의 '지동설'에 대해선 이미 잘 알고 있었는데요.
갈릴레이의 상대성 이론은 처음 알게 되었다며 무척 신기해하더라고요.^^
아인슈타인의 상대성 이론과 어떤 점이 다른지 살펴보는 계기가 되었어요.
아인슈타인의 '상대성 원리'를 제대로 이해하기 위해선
공간과 시간의 개념을 잘 알아야 하는데요~
이 책에는 공간과 시간에 대해 그림으로 쉽게 설명해주어서
저희 딸도 이해가 쏙쏙 된다고 하네요!^^
우리는 공간을 가로와 세로, 높이를 통해 '차원'으로 나누고 있는데요.
아이들에게 어려운 개념도 그림으로 자세히 알려주니
1차원과 2차원, 3차원을 금방 구분할 수 있었답니다.^^*
뉴턴의 절대 공간과 절대 시간에 대해서도 처음 접할 수 있었어요.
중,고등학교 과학 시간에 기본적으로 배우게 되는
뉴턴의 운동 법칙도 살펴볼 수 있었어요.
관성의 법칙, 가속도의 법칙, 작용 반작용의 법칙을
일상 생활에 빗대어 설명해주고 있어서
저희 딸도 책을 읽으며 고개를 끄덕거리네요!^^
빛은 입자일지, 파동일지 생각해보기도 하고,
빛을 전달하는 물질인 에테르에 대한 상식도 얻을 수 있었어요.
그리고 빛의 속도를 측정하는 실험을 통해 속도를 알아볼 수 있었죠!
빛에 대한 궁금증과 호기심이 넘쳐났던 아인슈타인은
'만약 내가 빛의 속도로 움직인다면...?'이라는 의문을 품었다고해요!
황당하고, 기이한 의문점에서 시작된 이 생각이
'상대성 이론'이라는 업적을 낳을 수 있었던 것이죠!
아인슈타인은 똑같은 사건을 보더라도
어떤 사람에게는 동시이지만, 다른 사람에게는 동시가 아닐 수 있다고 생각했어요.
이는 전철을 생각해보면 쉽게 이해할 수 있는데요.
전철 안에 있을 때와 밖에 있을 때를 상상해보며
아인슈타인의 이론을 쉽게 접근할 수 있었어요.
빛과 시간의 실험을 꼼꼼히 읽고,
시간이 느려진다는 증거를 그림과 함께 살펴보며
상대성 이론이 무엇인지 정확히 배웠어요~
중,고등학교 물리 시간에 이 부분을 배우며
어렵고, 헷갈렸던 기억이 나는데요.
우리 아이들은 초등 때부터 다양한 과학책을 읽으며
과학의 즐거움을 알아가면 좋겠어요!^^
에너지와 질량의 관계를 알려주는
아인슈타인의 공식도 살펴보았어요!
워낙 유명한 공식이어서 저희 딸도 알고 있더라고요.
그런데 이 식이 어떤 의미를 지니고 있는지 잘 몰랐었는데요.
상대성 이론을 통해 에너지가 사라지고 질량이 만들어지거나
질량이 사라지고 에너지가 만들어지기도 함을 알게 되었어요!
초등 4학년 딸에게 어려워보이는 내용이었는데요.
동전을 예로 들어 차근 차근 설명해주고 있어서
대략적인 개념이 머릿속에 잡히네요~!
한 장이 끝나면 요약 정리를 해주고 있어서
어떤 이론을 공부했는지 한 눈에 살펴볼 수 있네요~!
아인슈타인이 만든 특수 상대성 이론을
다시 꼼꼼히 읽어보며
시간과 빛, 우주의 신비로움을 느낄 수 있었어요.^^
특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론은 무엇이 다른지
차이점을 살펴 보았어요.
아인슈타인은 1905년에 특수 상대성 이론을 발표하고,
10년 뒤에 현실에서 일어나는 모든 운동에 적용할 수 있도록 개량한
'일반 상대성 이론'을 발표했다고 해요!
중력에 대한 개념을 이해한 후,
중격과 공간, 중력과 시간의 관계를 살펴보았어요.
적도 위에서 비행기 세 대가 나란히 동시에 출발하는데
결국 사이가 점점 가까워지며 북극점에서 만나게 되는데요~
그 이유는 '지구의 표면이 일그러져 있기 때문'이라고 해요.
아인슈타인은 공간 뿐만아니라
시간 또한 일그러져있다고 얘기합니다.
이 때문에 빛이 지나가는 길도 휘어진다고 하는데
이 생각은 개기 일식을 관측한 결과 사실로 증명됐다고 하네요.
사실 '상대성 이론'은 과학자들도 어려워하는 이론이어서
아이들이 쉽게 이해하기는 어려워요.
하지만, 아이들은 어른보다 더 놀라운 상상력과 창의력을 지녔기에
아인슈타인의 이야기를 더욱 공감할 수 있어요~!
그리고 상대성 이론의 신비로운 이야기와
시간 여행에 관한 내용을 읽다보니
더욱 호기심이 커지네요!
실제로 시간 여행을 할 수 있다면 얼마나 신날까,
상상해보기도 했고요.^^
상대성 이론을 이해하기 위해 꼭 알아야할 과학 용어를
쉽게 풀어 설명해주고 있어요.
저희 아이는 모두 처음 보는 개념이라 어려워했는데요.
이 책을 반복해서 읽다보면 과학 용어들이 점점 익숙해질 거 같아요~
아인슈타인의 상대성 이론을
공식으로 자세히 풀이해주고 있어요.
초등 4학년 딸램은 '아~이런 것도 있구나.'하면서
공식을 한 번 훑어보는 계기가 되었어요.^^
저처럼 과알못 문과생 엄마가 딸에게
'상대성 이론'을 설명해주기 힘들 때,
<그림으로 보는 상대성 이론>을 함께 읽어보면 어떨까요?^^
아이의 과학적 호기심과 상상력을
더욱 키워주는 소중한 시간이 될 거예요!
*상상맘 15기로서 출판사로부터 도서만을 제공 받아 솔직하게 작성한 글입니다