어린이가 더 쉬운 그림으로 보는 ‘상대성 이론‘

그림으로 보는 상대성 이론 - 아인슈타인이 펼친 신기한 세계 ㅣ 비주얼 과학 1
사토 가쓰히코 감수, 김정환 옮김 / 상상의집 / 2014년 9월

우리가 알고 있는 과학자 중 아인슈타인을 모르는 사람은 아마 없을 것이다.

아인슈타인하면 자동으로 함께 떠오른 건 바로 상대성 이론.

상대성 이론이 어떤 것인지 구체적으로 설명하지 못하지만

우리는 왜 아인슈타인하면 상대성 이론을 떠올리는 걸까.

아인슈타인이 그랬단다.

상대성 이론을 이해하는 것은 어린이가 더 쉬울 것이라고.

상대성 이론은 그 논리가 어려운 것이 아니라 그 결과가 믿겨지지 않는 것이란다.

고정관념을 버린 상상력만 있으면 된다고 하니

어른보다 어린이가 더 쉬울 거라는 말에 공감이 갔다.

20세기의 위대한 물리학자 앨버트 아인슈타인을 더욱 유명하게 만든 물리 이론.

특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론.

두 이론이 알려주는 5가지 진실을 잘 기억하며 정말 그런지 본문 안에서 찾아보자.

지구가 둥글다는 사실을 모르는 아이들은 먼 옛날 사람들과 같은 생각을 갖고 있을 것이다.

그러다가 우주에서 지구를 찍은 위성사진을 보면 '아! 지구는 둥글구나!' 알게 된다.

둥근 지구, 지구가 돈다는 걸 처음 발견한 갈릴레오 갈릴레이.

그렇다면 그가 말한 상대성 원리는 어떤 것일까.

자신이 있는 장소가 움직이고 있든 멈춰 있든 그 속도가 일정하다면

그 장소에서 일어나는 운동에는 아무런 영향을 끼치지 않는다

갈릴레이의 상대성 원리는 '관성'이라는 성질을 기반으로 말하고 있다.

상대성 이론이 탄생하는 실마리가 된 '빛'

빛은 무엇으로 이루어져 있으며 빛의 속도는 얼마나 될까?

우리는 흔히 눈깜짝할 사이라는 말을 쓰곤 하는데 빛의 속도를 그만큼이라고 비유하기도 한다.

빛이 1초 동안 나아가는 거리가 지구를 7바퀴 반 도는 거리라니...

아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 생각해 낸 한가지 의문도 바로 빛이었다.

'만약 내가 빛의 속도로 움직인다면?'

세계 물리학계는 상대성 이론이 탄생하기 전과 탄행하기 이후로 나눠어지는 듯 하다.

갈릴레이나 뉴턴 시절엔 절대 공간, 절대 시간을 설명 했는데

빛에 대한 생각의 시작으로 상대성 이론이 나와 기존의 절대라는 시간과 공간의 개념을 뒤엎었다.

제1장 상대성 이론이 탄생하기까지

제2장 특수 상대성 이론이란 무엇일까

제3장 일반 상대성 이론이란 무엇일까

본격적인 상대성 이론은 제2장에서부터 알아보았다.

상대성 이론, 상대성 이론 하는데 그렇다면 그 '상대'는 무엇일까?

상대는 비교할 대상이 있을 때 답을 이끌어 낼 수 있는 것이라고 요약할 수 있겠다.

빛은 어떠한 상태에서나 항상 일정한 속도로 나아간다는 실험 결과로 아인슈타인은 수수께끼를 풀었다.

일상생활에서 흔히 볼 수 있는 경험들이 과학적으로 설명이 되지만 과학적 용어는 쉽지 않는 게 사실이다.

책에선 본문 곳곳에 낯선 과학적 용어의 설명은 물론 알아보기 쉬운 실험 그림이 첨부되어 있다.

상대성 이론을 몰랐을땐 '특수'와 '일반'이 뭐가 다를까 생각했었다.

특수 상대성 이론은 어떤 특정한 상황에만 적용되는 것이고

일반 상대성 이론은 모든 운동에 적용되도록 확장한 것이라고 한다.

실제 아인슈타인도 특수 상대성 이론을 발표하고 10년이 지난 뒤 개량한 일반 상대성 이론을 발표했다.

일반 상대성 이론의 중요한 키워드 중 하나인 '중력'

중력과 공간의 관계, 중력과 시간의 관계 깊게 파고들수록 신기했다.

어른들이 보기엔 어렵게 느껴지는 것과는 달리

아직까지 상상력이 풍부한 아이들이라면 호기심과 궁금증이 꼬리에 꼬리를 물겠지.

공상 속 이야기라 생각했던 시간 여행의 가능성도 바로 상대성 이론과 관련이 있다는 사실에

아이들은 놀라워하며 더욱 관심을 보였다

우리 아이들은 끝을 알 수 없는 무한한 공간과도 같은 '우주'를 동경한다.

우주에서 일어나는 일들이 상대성 이론과 연관되어 있음 아는 순간

아이들에겐 상대성 이론은 더 이상 어렵지 않은 것이다.

아직은 당장 우주를 직접 가볼 순 없지만

아인슈타인처럼 아이들이 상상을 현실로 만들 수 있는 날이 언젠가 올 지도 모른다.

책을 통해 다소 어려웠던 과학적 용어들 따로 해설 페이지에 모아놓았다.

본문에서 바로 찾아보라고 친절하게 쪽수도 적혀있고.

과학은 어렵다는 생각 말고 신기하다는 생각을 심어줄 필요가 있는 것 같다.

신기한 건 그 다음이 궁금한 법이니까.

이번 <비주얼 과학>시리즈에서 아인슈타인의 신기한 과학 이야기를 볼 수 있어 좋았다.