빛보다 느린 세상/최강신/MiD/세상의 모든 것은 상대적이야~

빛보다 느린 세상 - 수식 없이 이해하는 상대성이론
최강신 지음 / Mid(엠아이디) / 2016년 3월

빛보다 느린 세상/최강신/MiD/세상의 모든 것은 상대적이야~

얼마 전 세계가 상대성이론으로 떠들썩했었죠.  2016년 2월 11일 라이고(레이저 간섭계 중력파 관측소)에서 중력파를 처음으로 직접 검출했다고 발표하면서 한동안 아인슈타인의 천재성과 그가 발표했던 상대성이론을 과학에 무지한 세인들에게도 각인시킨 일이 있었죠. 광학현미경으로는 볼 수 없는 중력파를 전파망원경으로 포착할 수 있기에 지구로부터 13억 광년   떨어진 우주에서 두 개의 블랙홀이 충돌하는 동안 발생한 중력파가 포착되었다는 사실은 무한대의 우주 연구에 희망을 주는 결과물이었고요. 더구나 2015년은 아인슈타인이 중력 법칙(일반상대성이론)을 발표한 지 100주년이 되는 해였기에  더욱 의미있는 발견이었을 겁니다.  

평소에 상대성이론이나 아인슈타인에 대해서 표면적으로 알고 있다가 중력파를 포착했다는 뉴스를 접하면서 상대성이론의 내용이 궁금했는데요. 앞으로의 세상은 우주로 향할 것이기에 상대성이론에서 말하는 시공간의 휘어짐, 중력, 블랙홀, 우주배경복사 등을 제대로 알고 싶었답니다.

책에서는 중력파에 대한 이론을 수식없이 기차나 자동차, 빛, 공 등 직관적인 그림으로 설명하기에 쉬운 편에 속합니다. 그래도 눈으로 볼 수 없는 중력, 중력파, 시간과 공간의 휘어짐, 자신이 놓여 있는 공간을 변형시키는 물체에 대한 이해는 쉽지 않아서 반복하며 읽었어요.

기차가 빛의 속력의 86%로 달려가면 시간은 두 배 천천히 흐르고 길이는 반이 된다.(111쪽)

지표면에 가까울수록 중력은 커지고 시간은 느리게 가기에 10층의 시계는 1층의 시계보다 빠르게 간다니, 지구가 회전축을 중심으로 회전한다면 그런 셈이네요. 움직이는 시계는 더 느리게 간다는 것을 그림으로 여러 차례 그림으로 설명하기에 도움이 되었답니다. 3차원인 공간에 시간이 추가된 4차원의 시공간, 중력이 더 세다면 시간은 더 느리게 흐르고, 자연스런 상태란 세상의 중심이 아닌 이상은 움직이고 있다는 이야기를 이해할 수 있었어요.  

애초에 떨어지는 사과를 보고 만유인력을 발견한 뉴튼도 대단하다는 생각이 들지만, 블랙홀이나 중력파, 빅뱅에 대한 주장을 한 아인슈타인은 더욱 대단한 과학자라는 생각이 들었어요. 아인슈타인이 주장한 이론들이 점점 현실로 드러나기에 과연 우주의 종말이 블랙홀일까 싶기도 했고요.

우주의 시작과 전개, 우주의 종말에 관련된 중력파, 시공간의 휘어짐, 태양이 연소를 멈추는 때가 블랙홀이 되는 이야기, 우주배경복사, 공간은 정지 상태가 아니라 움직이고 있고 항상 확장 중이라는 이야기, 양자 이론이 작동하는 세계에 일반상대성 이론이 작동하는 세계 등   특수상대성이론과 일반상대성 이론에 대한 이해를 돕는 책이었어요. 

책을 읽고 나니, 눈에 보이지 않는 것을 찾아 우주를 이해하려는 과학자들의 열정, 그 상상력과 통찰력에 박수를 보내게 됩니다. 언제쯤 인간은 우주에 대해 완전히 알게 될까요? 미지의 세계인 무한의 우주를 생각하니 인간이라는 존재가, 지구라는 존재가 참으로 미약하다는 생각이 듭니다.