나는 과학을 좋아하고 흥미롭게 보는데 우리 아이는 과학이 제일 어렵다고 한다.
나는 과학을 그저 재미있는 과목과 신기한 과목이라 생각하는데 아마도 우리 아이는 매달 학교에서
시험을 보니 외워야 할것 많은 과목으로 봐서 더 그런것 같다.
상대성 이론은 처음이지?책을 읽고 우리 아이가 과학은 꼭 어려운 건 아니라는 것을 알면 좋을것 같아서 이 책을 신청하게 되었다.
상대성이론이 처음 등장한 것은 1905년이었다. 그러니까 상대성이론이 나온 지도 벌써 114년이나 되었다.
따라서 상대성이론은 최근에 나온 새로운 이론이라고 할 수는 없다.
그동안 과학자들은 상대성이론을 검증하기 위해 많은 실험을 했다고 한다.
여러 가지 실험적 검증을 거친 상대성이론은 이제 현대 물리학의 기초로 자리 잡았다.
따라서 상대성이론은 알아도 되고 몰라도 되는 이론이 아니라 현대를 살아가는 사람이면 누구나 알아야 하는 이론이 되었다.
상대성이론에도 왕도는 없다.상대성이론이 등장하는 과정을 한 발짝 한 발짝 차근차근 따라가는 방법이 있다.
이것은 상대성이론을 이해하는 가장 좋은 방법이다. 그러나 상대성이론이 등장하는 과정을 따라가다 보면 조금 어려운 물리학 이야기도 등장하고 약간의 수학적 계산이 앞을 가로 막기도 한다.
그러나 다행스러운 것은 상대성이론으로 가는 길에서 만나는 물리 이야기나 수학 계산이 조금 어려워 보여도 한 번 더
생각해 보고 조금 더 차분하게 계산해 보면 그리 어려운 것이 아니라는 사실을 알 수가 있다.
뉴턴역학에서 힘,질량,가속도 다음으로 중요한 물리량은 운동량과 에너지이다. 뉴턴은 [프린키피아]에서
운동의 양을 물체의 속동에 물질의 양을 곱한 값이라고 정의했다.
이 운동의 양을 후에 운동량이라고 부르게 되었다.
외부에서 가해준 힘은 질량과 가속도를 곱한 값과 같다는 가속도의 법칙을 운동량을 이용해서 다른 말로 표현하면
외부에서 힘을 가하지 않으면 물체의 운동량이 변하지 않는다라고 정의할수 있다.
이것은 외부에서 힘이 가해지지 않으면 물체의 운동량이 일정하게 유지된다는 것을 뜻하므로 운동량 보존법칙이라고 부른다.
뉴턴은 운동법칙과 중력법칙을 제안하여 뉴턴역학이라고 불리는 새로운 역학체계를 만든 위대한 이론 물리학자라고 널리 알려져 있다.
그러나 어릴 적부터 기계나 모형 만드는 것을 좋아했던 뉴턴은 빛을 이용하여 여러 가지 실험을 한 실험 물리학자였으며
새로운 망원경을 발명한 발명가이기도 했다.
뉴턴은 굴절망원경의 단점을 개선한 반사망원경을 최초로 만들었다. 볼록렌즈 대신 오목거울을 이용하여
빛을 모아 상을 만들고 접안렌즈로 이 상을 확대하여 보는 망원경이 반사망원경이다.
반사망원경에서는 빛이 거울 표면에서 반사만 하기 때문에 색수치가 생기지 않는다고 한다.
뉴턴은 새로운 역학체계의 기초를 마련한 뛰어난 이론 물리학자였을 뿐만 아니라 숙련된 물리학자였고
위대한 발명가 였다.
많은 사람들이 일반적으로 받아들이는 기본적 이론이나 과학적 방법을 과학사를 연구하는 사람들은 패러다임아라 부르고 하나의 패러다임이 다른 패러다임을 바뀌는 것을 과학 혁명이라고 한다.
일방상대성이론은 과학 혁명이었고 혁명은 쉽게 이루어지는 것이 아니었다.
따라서 아인슈타인의 새로운 이론이 인정받기 위해서는 뉴턴역학의 예측과뚜렷하게 다른 예측을 하고 그런 예측이
옳다는 것을 증명해주는 관측이나 실험결과를 찾아내야 한다.
1905년에 일반상대성이론이 등장한 후 이 이론이 옳은지를 알아보기 위한 많은 관측과 실험이 이루어졌다.
일반상대성이론이 제안되고 100년 이상이 지난 지금 우리가 일반상대성이론 이야기를 하는 것은 이 이론이 수많은 정말 엄격한 실험을 통과했기 때문이다.
상대성이론은 처음이지?책을 읽기 전에는 사실 상대성 이론이 무엇일까? 궁금했고 자세히 알지 못했다.
이 책을 읽고나서 많은것을 알게 되었고 나처럼 수학을 어려워하는 사람도 이 책을 보니 쉽게 상대성이론을
알 수 있어서 참 좋았다.^^