아인슈타인이 들려주는 상대성이론 이야기

아인슈타인이 들려주는 상대성원리 이야기 - 과학자들이 들려주는 과학이야기 01 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 131
정완상 지음 / 자음과모음 / 2004년 10월

과학자가 들려주는 과학이야기 첫번째는 아인슈타인이 들려주는 상대성이론 이야기이다. 

아인슈타인하면 헝클어진 머리와 콧수염이 떠올려지는 대표적인 천재과학자로 떠올려진다.

그런 아인슈타인의 상대성이론을 만나본다니 다소 어려울 것 같지만 어떻게 풀어냈을지 기대가 된다.

쉽게 풀어가기 위해 목차를 살펴보니 첫번째가 '속력'에 대한 물음이 나온다.

속력이란 무엇이던가? 물체가 얼마나 빠른가를 나타내는 것으로 달리기 시합을 예로 들었다..

속력=이동한거리 ÷ 걸린시간

또한 속력을 구하는 방법을 알 수 있다.

어떤 속력도 빛의 속력보다 빠를 수 없다고 한다..

정지된 자동차에 올라 헤드라이트를 켜고 나온 빛의 속력은 얼마일지에 대해 알아보는 것을 근거로

빛의 속력은 다른 것들과 비교도 되지 않을만큼 빠르다는 것을 주장하고 있다.

또한 움직이는 차에서 나온 빛의 속력은 원래의 빛의 속력과 같다는 것을 빛의 속력 불변의 법칙이라 한다.

그리하여 갈리레이의 공식이 적용되지 않고 새로운 물리학이 만들어지고 그것이 '상대성이론'이라는 것이다.

그 '상대성이론'으로 빛의 속력이 달라지지 않으면 어떤 것들이 달라질지에 대해 의문점을 갖게 되면서

기차안의 사람과 기차밖의 사람의 움직임을 살펴보면서 미래의 타임머신 원리를 설명하고 있다.

움직이는 사람에게는두 지점 사이의 거리가 정지한 사람에 비해 짧아진다는 것을

움직이는 관찰자 정지해 있는 관찰자의 경우를 예로 들어 폭이 좁아지는 것을 알려준다.

즉, 우주 만물은 상대성을 지니고 있다는 것을 강조하고 있다.

이 이론의 기본은 '상대성'인 것이다.

모든 현상은 시공간적으로 '절대적'이라기 보다는 '상대적'이라는 것이다.

'상대적'이라는 조건을 알기 위해서는 '관성'을 알아야 한다면서

정지해 있는 물체는 정지 상태를 유지하고 싶어 하고

움직이고 있는 물체는 그 속력으로 계속 움직이고 싶어하는 성질이 있다고 주장한다.

또한 상대성이론이 우주에는 어떻게 적용되는지를 알기 위해 가속도와 중력이 같은 역할을 하는 원리에 대해 설명한다.

뉴턴의 만유인력의 법칙(질량이 있는 두 물체가 서로 끌어당기는 힘)을 새롭게 해석하게 되는 계기가 된다.

과학적인 이론 이야기는 어쩌면 어려울 수 있을 법도 한데...

절대적이 아닌 상대적인 원리를 풀어 설명한 상대성 이론...

실제적인 예를 들어 설명하니 의외로 개념적 접근이 무엇보다 쉬웠던 책이였다.