심안과 영안으로 감응하라

글쓰기의 공중부양 - 이외수가 처음으로 공개하는 실전적 문장비법
이외수 지음 / 해냄 / 2007년 12월

순식간에 읽게 만드는 흡인력이 대단한 책인것 같다. 사물에 대한 감응을 중시하는 글쓰기철학이 무엇보다 인상적이었다. 본인의 책에서 거의 모든 인용을 가져왔다. 그러면 인용글에 대한 평가는 독자에게 맡겨버릴 수밖에 없게 된다. 그럼에도 그의 철학과 잘 어우러지는 인용문인것 같다. 꼭 글쓰기에만 해당된다고 보기보단 예술철학으로 보아도 좋을거 같다. 말과 사물에 대한 감수성에 대해서 직접 느낄 수 있는 책이었다.

돌이킬 수 없는 시간의 의미

시간은 존재하는가? - 과학 철학으로 살펴보는 시간의 모든 것 ㅣ 민음 바칼로레아 38
에티엔 클렝 지음, 이수지 옮김, 김기윤 감수 / 민음인 / 2006년 7월

시간의 존재여부에 의문을 갖는다는 것 자체가 이상하게 여겨진다. 우리의 삶은 늘 시간을 존재의 근거로 삼고 있다고 믿기 때문이다. 시간과 공간에 대한 관념을 획기적으로 바꾼 것은 아인슈타인이지만 그 이전에 갈릴레이로부터 시간이 처음으로 수식화되고 양적으로 측정가능하게 되었다고 한다. 그 이후 시간의 문제는 여러 양상으로 우리의 삶을 수놓고 있다.

시간을 과거, 현재, 미래로 구분해서 생각하는 사고방식이나, 시간이 흐른다는 생각이나, 실재하는 것은 현재 뿐이라거나, 오직 무일 뿐이라거나, 등등 시대와 문화마다 시간에 대한 사유는 각양각색이다. 동양에서 시간은 주기적이고 순환적인 것이고 질적인 것이었기 때문에 결코 측정할 생각을 하지 않았다는 점도 흥미롭다.

어쨌거나 현대과학은 시간이 존재하며 그 시간은 방향성을 가진 비가역적인 것이라고 보고 있다. 시간의 본질에 대해서는 규명할 수 없지만 말이다. 평소에 무심코 생각했던 시간에 대해 여러 측면에서 생각해볼 수 있는 책이었다. 속도에 대한 강박이 죽음에 대한 강박과 연관되어 있다든지, 근대의 속도를 당연하게 여기는 태도는 성찰할 필요가 있겠다.

‘존재한다는 사실이 확실히 규명된 반물질이야말로 시간이 존재하며 한 방향으로 흐른다는 사실을 뒷받침하는 물질적 근거이다.’ 이런 물리학적 논증은 우리가 직감적으로 아는 것처럼 세상을 돌이킬 수 없도록 한 방향으로 변화시키는 그 ‘무엇’이 존재한다는 사실을 움직일 수 없는 진리로 만들어준다.

원리와 흥미 두 마리 토끼를 잡다

아인슈타인이 들려주는 상대성원리 이야기 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 1
정완상 지음 / 자음과모음 / 2010년 9월

어렸을 때 '이상한 나라의 폴'이라는 만화영화를 좋아했다. 폴의 시계가 멈추는 순간 어떤 구멍속으로 빨려들어가 시간여행을 하게 된다는 내용이었던 것 같다. 시간여행이니 블랙홀이니 하는 신비한 우주로 상상력을 확장시켜준 장본인이 바로 아인슈타인일 것이다. 그만큼 그의 과학적 사유는 몹시 독창적이었다. 하지만 이 책을 읽기 전까지는 상대성이론에 대해서 거의 아는 것이 없었다. 이 책을 읽고 난 후에는 감히 나의 시공간이 무한으로 확장된 느낌이다. 그만큼 상대성이론에 대해 알기 쉽게 설명을 잘해주고 있지 않나 싶다.

아인슈타인은 빛의 속도를 기준으로 삼아 상대적인 시간과 거리의 개념을 도출해냈다. 속도가 빨라질수록 질량과 관성이 커지므로 운동에너지도 커진다. 중력이 공간을 휘게 하며 휜 공간에서는 시간 역시 다르게 흐른다. 중력이 클수록 시간은 아주 천천히 흐르는데 블랙홀에서는 시간이 전혀 흐르지 않게 된다. 그리고 블랙홀만 있는 게 아니라 다른 우주로 통하는 웜홀이 있으며 화이트홀도 있다.

이 책은 상대성이론에 대해 문외한이었던 나에게 쉽게 그 문턱을 넘을 수 있게 해주었다. 그리고 상대성이론이라는 혁신적인 사유를 맛본 성취감을 느끼게 해주었다. 원리를 놓치지 않으면서도 과학에 흥미를 가질 수 있도록 이끄는 좋은 입문서인 것 같다.

요약

에딩턴이 들려주는 중력 이야기 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 42
송은영 지음 / 자음과모음 / 2010년 9월

등가원리 : 가속도=관성력=중력

우주선의 가속은 관성력을 야기하고, 그렇게 생긴 관성력은 다시 동등한 세기의 중력으로 이어진다.

뉴턴의 중력과 아인슈타인의 중력

모든 천체는 중력을 서로 주고받는다. 지구와 태양도 마찬가지다. 지구가 태양 둘레를 공전하는 이유다. 태양과 지구가 주고받는 중력이 서로에게 순식간에 전달된다면 속도가 무한하다는 것인데, 무한한 속도는 없다. 지금껏 알려진 가장 빠른 속도는 광속(초속 30만 km)이다. 지구가 쉬지 않고 태양 둘레를 공전하는 이유가 두 천체 사이에 중력이 개입하고 있기 때문이라는 뉴턴의 설명은 어색하다. 중력은 공간을 휘게 한다. 태양은 중력이 있으니 태양 주변의 공간은 어떠한 형태로든 휘어 있을 것이다. 그 휘어진 공간을 따라서 지구가 공전하는 것이다. 그러면 중력은 어디서 생기는가? 천체에는 중력이 있다. 이들 천체는 물질로 구성되어 있다. 물질이 중력을 낳는 것이다. 그러므로 물질이 공간을 휘게 한다. 태양 둘레를 공전하는 지구의 운동을 뉴턴은 중력의 당기는 힘으로, 아인슈타인은 공간의 휨으로 해석했다. 아인슈타인은 중력과 공간의 휨을 따로 떼어 생각하지 않았다. 개기일식이 일어나는 날 태양 주변을 관측하면, 별빛이 휘는 걸 분명히 확인할 수 있을 것이다.

중력렌즈

백색왜성은 흰색을 발하는 난쟁이 별이라는 뜻이다. 백색왜성은 태양과 엇비슷한 질량을 가지고 있으면서도 크기가 지구 정도에 지나지 않아 중력의 세기가 태양의 수만 배에 이른다. 별빛이 백색왜성 근처를 지나가면 별빛은 휜 공간을 따라서 심하게 굽을 것이다. 지구에서 별빛을 관측하면 백색왜성에 가려져서 보이지 않아야 하는 별이 보인다. 이렇게 백색왜성처럼 중력이 강한 천체가 빛을 휘게 하는 작용이, 렌즈가 빛을 굴절시키는 것과 비슷하다고 해서 아인슈타인은 ‘중력렌즈현상’이라고 불렀다. 별은 사방으로 빛을 방출한다. 백색왜성의 둘레로 한 치의 빈틈도 없이. 백색왜성 주위로 별의 둥근 고리가 형성되는 것이다. 천체 주위로 둥글게 만들어지는 별무리의 둥근 띠, 이것을 ‘아인슈타인의 고리’라고 부른다.

무중력상태와 인공중력

중력이 없으면 무게가 없지만, 중력이 있어도 무게는 생기지 않을 수 있다. 자유 낙하하는 엘리베이터 속에 서 있는 사람이 그 좋은 예이다. 무중력상태의 원뜻은 무중량 상태이다. 우주에는 무중력이 존재하지 않는다. 무중량만이 있을 뿐이고 우주 공간의 중력이 매우 약할 뿐이다. 반면 우리는 지구의 중력에 익숙해서 중력이 미약한 곳에선 적응이 어렵다. 우주 정거장을 도넛 모양으로 제작해서 회전시키면 내부에 있는 물체는 밖으로 튀어 나가려는 힘을 받는다. 이렇게 생긴 원심력은 도넛 모양의 바닥에 작용한다. 바닥으로 끌리는 힘은 지구 표면에서 잡아당기는 중력과 같은 효과를 나타낸다. 이것이 인공중력이다.

스토리텔링기법을 제대로 살린..

클라우지우스가 들려주는 엔트로피 이야기 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 73
곽영직 지음 / 자음과모음 / 2010년 9월

스토리텔링식으로 열역학 법칙을 완성하기까지의 과정과 엔트로피가 우주 전체를 설명하는 이론이 될 수 있음을 소개하고 있다. 딱딱한 공식은 배제하고 최대한 풀어 쓴 저자의 노력이 돋보인다.

<요약>

열이 높은 온도에서 낮은 온도로 흘러간다고 해서 열에너지의 양이 작아지는 것은 아니라는 것이 열역학 제1법칙이다. 운동에너지와 위치 에너지, 즉 역학적 에너지는 언제나 모두 열에너지로 바뀔 수 있지만 열에너지는 운동에너지로 잘 바뀌지 않는다. 열량을 절대 온도로 나눈 값을 엔트로피다. 우리 우주는 완전한 고립계라고 할 수 있다. 따라서 우리 우주 전체의 엔트로피는 항상 증가한다. 엔트로피가 계속 증가하다보면 언젠가는 더 이상 증가할 수 없는 상태에 도달하게 될 것이다. 그렇게 되면 이제 우주에서는 아무 일도 일어날 수 없어다. 이런 상태를 열적으로 죽은 상태라고 한다.