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그림으로 보는 상대성 이론 - 아인슈타인이 펼친 신기한 세계 ㅣ 비주얼 과학 1
사토 가쓰히코 감수, 김정환 옮김 / 상상의집 / 2014년 9월
평점 : 
품절
아인슈타인이 펼친 신기한 세계
[그림으로 보는 상대성 이론]
지은이 사토 가쓰히코 / 옮김 김정환
상상의집
지난 해에 콩군이 챙겨보던 예능에서 '양자역학'에 대한 강의를 보다 알게 된 '상대성 이론'을 간혹 이야기해요.
세상에는 절대적인 것과 상대적인 게 있으니, 그런 의미에서 '상대성 이론'이 만들어진 건 아닌가 불쑥 생각이 들었다고 콩군이 이야기 하길래 때는 이때다 싶어서 '상대성 이론'과 관련한 책들을 섭렵해서 보여줬어요.
'상대성 이론'이 어른에게도 어려울 수 있기에 좀 쉬우면서도 정확히 이해할 수 있도록 구성된 책이 가장 좋은 것 같더라고요.
상상의집 출판사에서 『비주얼 과학 시리즈』 의 첫 번째로 만날 수 있는 책인 《그림으로 보는 상대성 이론》 이에요.
시리즈의 타이틀처럼 과학 이야기에 적절한 삽화를 삽입해 아이들 눈높이에서 이해가 쏙쏙! 될 수 있도록 설명해주고 있답니다.
얼마 전에 콩군이 '양자역학'에 대한 책을 읽으면서 '아인슈타인'을 다시 한 번 더 새기게 되었거든요.
아인슈타인 덕분에 뉴턴의 운동법칙 이후, 새롭게 세계를 바라보는 시각이 만들어졌기 때문에 더욱 궁금증도 늘어났고요.
이렇게 콩군처럼 관심있게 바라보는 게 생겼을 때 더욱 많은 정보를 흡수할 수 있겠죠?
그렇기에 '상대성 이론'에 대한 기초 정보를 더 단단히 쌓을 수 있는 책인 《그림으로 보는 상대성 이론》 을 더욱 소개해드리고 싶어요.
《그림으로 보는 상대성 이론》 책은 크게 세 장으로 분류되어 있어요.
먼저 '상대성 이론이 탄생하기 이전'까지의 내용인 1장과, '상대성 이론'을 구성하고 있는 '특수 상대성 이론'과 '일반 상대성 이론'을 나누어 각 장에서 설명해주고 있거든요.
그럼 먼저 '아인슈타인의 상대성 이론'이 생겨나기 전의 시간과 공간에 대한 이야기를 들여다 볼까요?
절대 시간과 절대 공간의 개념을 설명하면서 이 때에 일반화 되어 있던 뉴턴의 운동법칙에 대해 보여주고 있어요.
절대 공간과 절대 시간 안에서 물체에 힘을 가해 일어나는 운동은 '뉴턴 역학'의 세 가지 운동 법칙으로 설명할 수 있었답니다.
물리를 배우면서 가장 먼저 접하며 외우게 된 법칙이니, 아이와 함께 《그림으로 보는 상대성 이론》 에서도 설명하고 있는 아래의 뉴턴의 운동 법칙들을 직접 예를 들어가며 이야기 나누어 보면 좋을 것 같아요.
' 관성의 법칙 / 가속도의 법칙 / 작용,반작용의 법칙 '
그런데 우리가 살아가면서 경험할 수 있는 이 지구라는 공간에서는 뉴턴 역학의 세 가지 운동 법칙으로 설명할 수 있었던 것들이, 우주라는 무한한 공간을 마주하게 되면서 뉴턴의 역학으로는 더 이상 설명할 수 없는 것들이 생겨났답니다.
그러는 중, 아이슈타인이 빛의 속도에 대한 의문을 품기 시작하면서 빛과 시간, 공간에 대한 생각을 다른 관점에서 바라보며 '특수 상대성 이론'과 '일반 상대성 이론'을 세우게 되죠.
빛은 어떤 상태에서도 항상 일정한 속도를 지닌다는 사실이 뉴턴역학으로는 설명할 수 없었는데, 이런 수수께끼를 풀어 낸 '아인슈타인' !!
그리고 시간도 속도도 절대적인 것이 아닌, 상대적인 것이란 생각으로 접근하니 우주를 포함한 거시세계를 제대로 바라볼 수 있는 관점이 생겨났답니다.
《그림으로 보는 상대성 이론》 에서는 시간이 절대적이지 않다며 아인슈타인이 품었던 의심을 하나하나 삽화로 예를 들어 설명하면서 '상대성 이론'에 대해 한 단계씩 설명해주고 있어요.
예를 들어 달리는 전철이라는 공간에서 전철 안과 밖에 있는 사람의 시선으로 속도를 비교해보고, 이와 관련한 물체의 운동을 빛과 대조해보면서 '빛의 속도는 항상 일정하다'라는 것을 이해하기 쉽도록 보여주고 있답니다.
또한 빛은 일정한 속도를 지닌다는 전제로 보면, 공간의 성질도 달리 보일 수 있어요.
물체의 길이도 보는 사람과 상황에 따라 '상대적으로' 다르게 보인다는 거에요.
그래서 뉴턴이 가정한 절대 공간의 존재 가능성은 거의 없다는 것을 무한한 우주의 공간의 삽화로 표현해 덧붙여 설명하고 있죠.
이렇게 일정한 속도의 빛과 관련해서 시간과 공간, 그리고 시공간을 설명해주는 '특수 상대성 이론'으로 기존 물리학에서 설명하지 못한 부분을 채웠지만, 이 또한 완벽한 이론은 아니었기에 아인슈타인은 '특수 상대성 이론'을 보충해주면서 모든 운동에 적용할 수 있는 '시공간에서의 중력'과 관련된 '일반 상대성 이론'을 선보이게 된답니다.
" 아인슈타인의 상대성 이론을 한 겹씩 차곡차곡 쌓아주는 책! "
이렇게 우리 주변을 둘러싸고 있는 현상들에 대한 궁금증을 해결해보려 노력한 결과물로 만들어진 이론들 중에, 가장 흥미롭고 또 아직도 증명해보려 노력하고 있는 '상대성 이론'은 우리가 쉽게 체감할 수 없는 경우도 있어 더욱 어렵기도 하고 경이롭게 느껴지기도 해요.
콩군도 처음에는 '상대성 이론'이 이해가 되기도 하고, 선뜻 이해할 수 없이 어렵게 느껴지기도 했데요.
하지만 그건 제게도 마찬가지에요. ^^;;
그래도 《그림으로 보는 상대성 이론》 책을 들여다보고 있으면, 이론에 대한 정보와 함께 비교해 볼 수 있는 삽화가 이해도를 높여주고 있으니 '상대성 이론'을 너무 어렵게만 바라보는 선입견은 깨질 것 같아요.
《그림으로 보는 상대성 이론》 책은 각 장의 마무리에 있는 〈정리〉의 활용도 좋아요.
각 장의 내용을 한 문장씩 정리하면서 내용 복습면에서도 기억하고 필사하듯이 기록해보기 좋거든요.
이 내용들만 곱씹어 보더라도 '상대성 이론'의 전체적인 내용을 아우를 수 있어요.
그리고 마지막에 첨부된 〈용어 해설〉, 〈자세한 공식 풀이〉 도 학습 사전처럼 활용하기 좋답니다.
" '상대성 원리' 가 어렵게 느껴진다면, 바로 이 책이 필요한 때! "
'상대성 원리'에 대한 관심이 생겼다면, 아이들이 어렵지 않고 쉽고 재미있게 이해할 수 있는 책이 필요하죠.
머릿속에 들어온 정보들이 둥둥~ 떠다니기만 할 뿐 제대로 자리잡히지 않고 정리되지 않을 때, 그런 내용들을 체계적으로 정리해주고 이해할 수 있게 도와주는 《그림으로 보는 상대성 이론》 이 책을 경험해 볼 수 있도록 해주세요.
《그림으로 보는 상대성 이론》 이 책은 '상대성 원리' 에 대한 첫 걸음의 입문서! 라고 말씀드리고 싶어요.
시간과 공간, 그리고 빛과 속도 등의 용어들도 함께 정리해보면서 마인드맵 해보기 좋은 책이라고 콩군이 말하더라고요.
더불어 어려운 이론을 쉽게 이해할 수 있고 받아들일 수 있는 첫 걸음의 기회를 얻는다면, 그 이후에 더욱 많은 정보들을 차근차근 두텁게 쌓아갈 수 있을테니 더욱이 아이들에게 양서가 될 거랍니다.
아이는 물론 부모님도 함께 《그림으로 보는 상대성 이론》 책을 읽어보고 이야기 나눠보는 것은 어떨까요?
- [상상맘16기] 위 도서를 상상의집 출판사로부터 무상으로 제공받아 작성한 리뷰입니다 -