◆ 상대성이론, 제대로 이해할 수 있나요?

(네. 직각삼각형만 따라가면 됩니다.)

◆ 직각삼각형으로 상대성이론을 설명한다고요?

(네. 직각삼각형 4개만 있으면 로렌츠 변환을 유도하고, 등속운동과 가속운동까지 알 수 있죠.)

◆ 수식이라고요? 설마 중력장방정식을 사용하겠다는 건가요?

(직각삼각형에서 끌어낸 만만한 수식으로 특수상대성과 일반상대성을 풀겠습니다.)

아인슈타인이 창안한 상대성이론을 피타고라스로 푼다고?
상대성이론은 자연과학이나 공학을 전공하는 대학생들도 어려워하는 물리이론이죠. 한데 2450년 전에 활동한 신비주의 철학자 피타고라스가 왜 나오느냐고요? 그가 발견한 원리가 대단하다는 건 인정하지만 그렇다고 상대성이론까지 해결한다는 건 너무 억지가 아니냐고요?

네. 그렇게 생각할 수 있습니다.
지금껏 알아왔던 직각삼각형만 떠올린다면.

◆ 직각삼각형으로 E=mc²과 E²= p²c²+ m?²c⁴을 유도

이 책은 상대성이론을 기술하되 완전히 새로운 관점으로 접근했습니다.
로렌츠 변환에 머물지 않고, 직각삼각형으로 에너지와 물질은 동등하다는 E=mc²을 설명합니다.
에너지와 운동량, 질량의 관계식 E²= p²c²+ m?²c⁴을 기하학으로 유도한다는 거죠.

‘직각삼각형의 빗변 제곱은 다른 두 변 제곱의 합과 같다.'

이렇게 단순한 직각삼각형이 어렵고 복잡한 상대성이론의 핵심과 맞닿아 있다고 선언한다면?
쉽게 수긍할 수는 없을 겁니다.
이 도형은 특수상대성이론을 설명하는 것에 그치지 않고 일반상대성이론, 양자역학의 기본 구조를 이루고 있습니다.

◆ 특수상대성은 5:3:4와 5:4:3으로

특수상대성이론에서 사용할 직각삼각형은 단순합니다.
5:3:4와 5:4:3 비율의 직각삼각형 2개를 활용하겠습니다.

이 비례식은 널리 알려져 있죠. 고대 이집트인들이 피라미드를 세울 때 이용했다는 바로 그 식입니다.

이제 여러분은 간단한 도형 2개로 빛의 속도(c)가 왜 시간 지연을 일으키는지 확인할 수 있습니다. 또 길어진 비례값이 특수상대성이론의 핵심인 감마계수(γ)가 된다는 것, 그 γ가 공간과 시간의 난해한 비밀을 해결하는 중요한 정보라는 걸 알 수 있습니다.

◆ 일반상대성은 1: 1: √2 와 12:5:13으로

일반상대성이론을 설명할 때는?
1: 1: √2 와 12:5:13 비율의 직각삼각형 2개만 더 추가하겠습니다.

직각삼각형 4개의 특성만 파악하면 휘어지는 공간과 시간의 관계를 충분히 확인할 수 있다는 거죠.

누가 읽으면 좋을까?

군더더기 없이 상대성이론의 핵심을 간파하고 싶은 사람
중력장 방정식이 부담스러워 상대성이론을 제쳐 둔 사람
시간과 공간이 휘는 과정을 실감하고 싶은 사람