상대성이론을 수식 없이 그림으로 이해할 수 있게 설명하는 책, 빛보다 느린 세상. 그동안 상대성이론에 관한 책을 읽어도 이건 그저 글씨일 뿐~ 하며 도통 이해 못 했는데, 이 책을 읽으면서는 이해하면서 읽게 되는 듯한 착각(?)을 하게 하네요. 그만큼 직관적으로 감 잡게 하는 방식이 매력적이었어요.
시공간이 어떤 상황에서 어떻게 변하는지, 물질을 어떻게 사용해 시간 흐름을 바꿀 수 있는지. 시간과 공간에 대한 가장 근본적인 이론인 이 상대성이론이 어렵게 느껴지는 것은 그동안 뻔하게 생각했던 것과 달리 상식에 벗어나는 상황이기에 머릿속에서 자꾸 걸리는 것 같아요. 알면 알수록 이런 사고방식을 생각해낸 것 자체가 넘사벽이라고나 할까요.
＜빛보다 느린 세상＞은 이렇게 개념 자체도 난해한 이론을, 게다가 수식에 익숙하지 않은 평범한 우리에게 이만하면 그래도 읽을만하지? 라는 생각을 안겨준 책입니다. 4부로 구성된 이 책은 특수 상대성이론을 다룬 1부 120여 페이지, 일반 상대성이론을 다룬 3부 150여 페이지만 읽어도 됩니다. 1부와 3부는 중학교 과학 수준으로 가볍게 시작해요. 2, 4부는 각각 더 깊이 이해하고 싶은 독자를 위한 보충설명격이어서 필독 부분은 아니네요.
상대성이론의 결론 중 하나는 '보는 사람에 따라 시간 흐름이 다르다'는 것인데요. 1층과 10층에 시계를 가져다 놓았을 때 중력 때문에 10층 시계가 빠르게 간다고 해요. 이런 임파서블한 일이! 다만 일상생활에서는 차이를 못 느낄 만큼 미세한 차이입니다. 하지만 어딘가 중력이 아주 센 별이 있다면 시간 흐름의 차이도 확연해질 거라는 걸 생각할 수 있죠. 또 다른 놀라운 점. 야구공이 가만히 있을 때와 던졌을 때 길이가 달라진다는 것! 마술 같은 일이지 않나요. 역시 그 차이가 너무 미미해서 우리는 모를 뿐이라고 해요.
＜빛보다 느린 세상＞에서는 읽으면서 물음표가 생기거나 이해 될락말락 하는 시점에 독자도 알아채지 못한 의문을 질문과 답변 형식으로 설명하기도 하는데, 이 설명 포인트가 좋더라고요. 시원하게 탁 건드려주고 가네요.
상대성 이론을 설명하는 데 필요한 사례를 보며 재미있는 사실들을 참 많이 알게 되었어요. 지구가 태양 주변을 도는 속력이 무려 시속 100,000km. 롤러코스터 천 배 이상 속도인데 우리는 멀미도 안 하고 지구가 움직인다는 것조차 못 느끼고 있죠. 즉 가만히 있다는 것 자체의 의미가 기존에 알고 있는 것과 다르다는 걸 깨달았어요. 가만히 있다는 것은 외부의 힘을 받지 않는 상태를 말하는 거죠. 일정 속도로 움직이는 것 역시 마찬가지더라고요. 기차가 서 있을 때와 일정 속도로 움직일 때 모두 멈추어 있는 것처럼 느끼잖아요.
그런데 빛으로 실험하면 이상한 결과가 나온다 합니다. 동시에 일어난 두 사건이 보는 사람에 따라 시차를 두고 일어났을 수 있다는 결과가 나온대요. 빛이란 건 우리 눈에 도달하는 순간에야 볼 수 있기에 그렇거든요. 빛이 퍼져 나가는 현상을 이해하는 과정에서 특수 상대성이론이 탄생했답니다. 움직이는 물체의 시간이 천천히 흐른다는 것을 기차와 빛 그림으로 설명하는데 너무 신기했어요.
일반 상대성이론에서는 엘리베이터 실험을 통해 설명하는데, 우리가 잘 아는 중력을 새롭게 보완하는 느낌입니다. 빛을 포함한 모든 물체가 예외 없이 같은 가속도로 떨어지는 중력은 결국 가속운동과 같은 현상이라는 것을 그림으로 알려주네요. 중력의 영향을 받으면 시간이 느리게 흐른다는 것, 물체는 시간이 천천히 흐르는 장소로 떨어진다는 것을 앞에서 배웠는데요, 특수 상대성이론에서 시공간을 묶어 생각했기에 공간 역시 휘게 한다는 것을 설명합니다.
갈릴레오 상대성이론, 뉴턴 중력 이론, 그리고 특수 상대성이론과 일반 상대성이론이 이 책에서 다뤄지는데 각각의 이론이 설명할 수 있는 부분과 한계를 짚어주고 있습니다. 일반 상대성이론으로는 우주의 팽창을 설명할 수 있고, 블랙홀도 이론적으로 설명 가능하답니다. 2016년 2월 11일 중력파 직접 검출 공식 발표로 일반 상대성이론에서 예견했던 부분이 일반 상대성이론 탄생 100년 만에 검증되기도 했죠. 하지만 일반 상대성이론도 매우 작은 크기의 양자 역학적 중력에 대해서는 이해할 수 없는, 궁극의 이론은 아니기에 이론 물리학의 향후 연구방향을 짚어주기도 합니다. 시간의 본질을 우리는 알 수 없기에 추상적인 개념이라 어렵게만 느껴졌던 상대성이론. ＜빛보다 느린 세상＞에서 그림으로 설명함으로써 직관적으로 이해할 수 있게 도와주는 책이어서 상대성이론 입문자라면 필독서로 추천합니다.
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빛보다 느린 세상/최강신/MiD/세상의 모든 것은 상대적이야~
얼마 전 세계가 상대성이론으로 떠들썩했었죠. 2016년 2월 11일 라이고(레이저 간섭계 중력파 관측소)에서 중력파를 처음으로 직접 검출했다고 발표하면서 한동안 아인슈타인의 천재성과 그가 발표했던 상대성이론을 과학에 무지한 세인들에게도 각인시킨 일이 있었죠. 광학현미경으로는 볼 수 없는 중력파를 전파망원경으로 포착할 수 있기에 지구로부터 13억 광년 떨어진 우주에서 두 개의 블랙홀이 충돌하는 동안 발생한 중력파가 포착되었다는 사실은 무한대의 우주 연구에 희망을 주는 결과물이었고요. 더구나 2015년은 아인슈타인이 중력 법칙(일반상대성이론)을 발표한 지 100주년이 되는 해였기에 더욱 의미있는 발견이었을 겁니다.
평소에 상대성이론이나 아인슈타인에 대해서 표면적으로 알고 있다가 중력파를 포착했다는 뉴스를 접하면서 상대성이론의 내용이 궁금했는데요. 앞으로의 세상은 우주로 향할 것이기에 상대성이론에서 말하는 시공간의 휘어짐, 중력, 블랙홀, 우주배경복사 등을 제대로 알고 싶었답니다.
책에서는 중력파에 대한 이론을 수식없이 기차나 자동차, 빛, 공 등 직관적인 그림으로 설명하기에 쉬운 편에 속합니다. 그래도 눈으로 볼 수 없는 중력, 중력파, 시간과 공간의 휘어짐, 자신이 놓여 있는 공간을 변형시키는 물체에 대한 이해는 쉽지 않아서 반복하며 읽었어요.
기차가 빛의 속력의 86%로 달려가면 시간은 두 배 천천히 흐르고 길이는 반이 된다.(111쪽)
지표면에 가까울수록 중력은 커지고 시간은 느리게 가기에 10층의 시계는 1층의 시계보다 빠르게 간다니, 지구가 회전축을 중심으로 회전한다면 그런 셈이네요. 움직이는 시계는 더 느리게 간다는 것을 그림으로 여러 차례 그림으로 설명하기에 도움이 되었답니다. 3차원인 공간에 시간이 추가된 4차원의 시공간, 중력이 더 세다면 시간은 더 느리게 흐르고, 자연스런 상태란 세상의 중심이 아닌 이상은 움직이고 있다는 이야기를 이해할 수 있었어요.
애초에 떨어지는 사과를 보고 만유인력을 발견한 뉴튼도 대단하다는 생각이 들지만, 블랙홀이나 중력파, 빅뱅에 대한 주장을 한 아인슈타인은 더욱 대단한 과학자라는 생각이 들었어요. 아인슈타인이 주장한 이론들이 점점 현실로 드러나기에 과연 우주의 종말이 블랙홀일까 싶기도 했고요.
우주의 시작과 전개, 우주의 종말에 관련된 중력파, 시공간의 휘어짐, 태양이 연소를 멈추는 때가 블랙홀이 되는 이야기, 우주배경복사, 공간은 정지 상태가 아니라 움직이고 있고 항상 확장 중이라는 이야기, 양자 이론이 작동하는 세계에 일반상대성 이론이 작동하는 세계 등 특수상대성이론과 일반상대성 이론에 대한 이해를 돕는 책이었어요.
책을 읽고 나니, 눈에 보이지 않는 것을 찾아 우주를 이해하려는 과학자들의 열정, 그 상상력과 통찰력에 박수를 보내게 됩니다. 언제쯤 인간은 우주에 대해 완전히 알게 될까요? 미지의 세계인 무한의 우주를 생각하니 인간이라는 존재가, 지구라는 존재가 참으로 미약하다는 생각이 듭니다.
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빛보다 느린 세상 수식없이 이해하는 상대성 이론 최강신
얼마전 중력파가 발견되었다는 이야기가 뉴스에 나와 전세계가 떠들썩 했던 일이 있었다. 과학에 관심이 없는 사람이라면 중력파가 무엇인지 모를 것이고, 중력파가 왜 중요한 것인지도 모를 수도 있다. 이 중력파는 아인슈타인이 100년전에 만들어낸 가설이었는데 이제야 중력파가 발견되면서 그것이 진실로 바뀐 것이다. 아인슈타인이 어떤 사람인지는 몰라도 이름은 한번 쯤 들어본 적 있을 것이다. ＜빛보다 느린 세상＞은 천재라고 일컬어지는 아인슈타인의 특수 상대성이론과 일반 상대성이론을 설명해 놓은 책이다. 상대성이론은 과학적으로도 어려운 내용이라서 물리학을 전공하지 않은 사람이라면 그 내용을 이해하기가 어렵지만 ＜빛보다 느린 세상＞은 수식 없이 그림과 글로 설명해서 일반인들도 상대성이론에 대해 알 수 있게끔 저술한 책이다.
헐리우드의 유명한 영화 중 하나인 '인터스텔라'에서 상대성이론이 나오는데 일반 사람들이 왜 같은 시간을 살고 있으면서도 시간이 차이가 나는지 모르는 사람들도 있었을 것이다. 상대성이론은 보는 사람의 관점에 따라서 시간의 흐름이 달라진다는 것이 기본 베이스이다.
상대성이론은 시간과 공간, 중력이 어떻게 상호작용을 하는지에 따라서 변화하는 것을 말하는 것이다. 우리가 살고 있는 지구는 엄청난 속도로 자전과 공전을 하고 있지만 지구 위에 살고 있는 우리는 그 속도를 전혀 느낄 수 없다. 이것은 기차에 탄 사람이 기차에 탄 것을 느낄 수 없는 것과 마찬가지라고 볼 수 있다. 등속도로 움직이는 사람은 자신이 등속도로 움직이는지, 자신은 가만히 있는데 세상 모든 것이 반대방향으로 움직이는지 구별 할 수 없다. 그러나 가속도로 움직인다면 그것을 구별 할 수 있다. 만약 지구가 가속도로 움직인다면 전 세계의 인간과 동물들은 지구가 움직이고 있다는 것을 느낄 수 있지 않을까? ＜빛보다 느린 세상＞은 세상에 대한 다양한 질문을 생각 할 수 있게 만들어주는 것 같다.
상대성이론에 절대 빠질 수 없는 것은 빛이다. 빛은 속력이 정말 빠르기 때문에 그 속도가 유한한 것인지를 느낄 수 없다. 그러나 빛에게도 속력이 있다. 이 빛의 속력을 재는 것을 책에서는 기차와 빛으로 설명을 하고 있다. 책에서는 특수 상대성이론을 먼저 설명한 다음 일반 상대성이론에 대해서 알려주고 있다. 사실 아인슈타인도 특수 상대성이론을 먼저 정립하고 10년 뒤에나 일반 상대성이론을 정립했다고 한다.
책의 특수 상대성이론 부분을 읽다보면 영화 인터스텔라의 장면들이 떠오른다. 그때는 상대성이론에 대해 기본만 알고 있을 뿐 그것이 어떻게 적용 되는지 생각을 깊게 하지 못했었는데, 그들이 어떻게 젊은 모습으로 다시 만날 수 있는지, 딸은 왜 늙어버린 것인지 알 수 있게 되었다.
특수 상대성이론은 빛의 속력은 변하지 않고 모두가 일정한 등속도 운동으로 움직인다는 가정하에 만들어진 이론이다. 그에 반해 일반 상대성이론은 가속운동을 하면서 빛이 어떻게 변하는지 볼 수 있다. 빛과 물체는 시간이 천천히 흐르는 곳으로 이동을 한다고 본다. 이 시간이 천천히 흐르는 곳은 바로 중력이 작용을 하는 곳이다. 지구를 예로 들어 생각을 해본다면 지구에 가까이 갈 수록 시간의 흐름이 느려질 것이다. 지구에 가까이 갈 수록 시간이 흐름이 느려지는 이유는 "지구가 이 자리에 있어 주변의 시간에 영향을 미쳤기 때문"인 것이다. 가끔 과학 다큐멘터리를 보면 행성 아래에 그물망이 아래로 쳐져 있는 것을 보았지만 왜 그런지 몰랐었는데 이 내용을 보고 왜 그런 그림을 그린 것인지 조금은 이해할 수 있게 되었다.
일반 상대성이론은 가장 단순한 설명이지만 이 이론 하나만으로 빛이 왜 휘는지 알 수 있고, 뉴턴의 중력 이론도 보정할 수 있다. 일반 상대성이론은 수식이 쉽지는 않지만 간단한 몇 가지 원리로 우리가 볼 수 있는 거의 모든 것을 설명한다. 상대성이론은 시간과 공간이 무엇으로 이루어졌는지는 설명 할 수 없지만, 공간은 절대적인 것이 아니라 중력의 영향을 받으며, 물체가 이동하거나 보는 사람이 이동하는 것에 따라 다르다는 것을 알 수 있다.
우리가 우주를 생각하면 언제나 떠올리는 블랙홀은 양자 역학과 함께 생각을 해야하는데 블랙홀의 질량과 온도를 연관 지을 수도 있다고 한다. 블랙홀의 크기는 엔트로피라는 양과 연관지을수 있고 이것은 끈이론이 엔트로피를 예견한다고 말하고 있다. 내가 좀 더 알고 싶었던 끈이론에 대해서는 짧게 나와서 아쉽지만 양자역학이라는 어려운 분야와 관계가 있기 때문에 양자 역학과 끈이론이 명확하게 풀린다면 수식 없이 이해하는 끈이론에 대한 책도 나왔으면 하는 바람이다. 책의 뒷부분에는 수식으로 이해하는 상대성이론의 부분이 있는데 수식에 대해 잘 모르는 나같은 일반인이라면 한 번 정도는 읽고 넘어가도 될 것 같다. 이것을 다 풀이하는 것은 물리학도에게나 가능할 것 같지만 앞서 이야기한 내용들을 정리하는 셈치고 읽는다면 상대성이론에 대해 정리를 할 수 있는 시간이 될 것이다. 책의 주석 부분도 꼼꼼히 읽는다면 어렵게만 느껴졌던 상대성이론에 대해 다른 사람에게 설명하고 인터스텔라를 제대로 이해할 수 있을 정도의 지식을 갖출 수 있을 것 같다. |
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이런 질문에 대해서 아무나 붙잡고, 예를 들면 "옆집 할머니" 에게 5분 안에 설명시킬 수 있어야 정말 이해하고 있는 것이라는 이야기가 있다. 그게 아니면 본인도 이해하고 있지 못한 것이라고.. 그래서 사람들이 이야기를 한다. 아인슈타인의 옆집 할머니는 천재이거나, 아인슈타인도 상대성이론을 이해하지 못한 것이다. 소위 과학으로 박사 학위를 받고, 15년간 아이들에게 수학과 과학을 가르치기도 했지만, 내 입장은 "아인슈타인도 이해못했을거야" 일 수 밖에 없었다. 수많은 책들을 읽어보고 강의를 들어보아도, "내가 이해가 안되었으니까"  사실 이 책에 끌린 이유는 "상대성이론"이라는 테마도 있었지만, "수식 없이 이해하는" 이라는 타이틀이 더 컸었다. 내 인생의 책 중 하나라고 꼽는 "말문트인 과학자"를 읽은 이후로, 어떻게 하면 과학을 좀 더 쉽고 재미있게 설명해줄 수 있을까에 대해 생각을 많이 하는데, 심지어 내가 완벽하게 이해하고 있지 못한 내용이라면 더더욱 끌릴 수 밖에 없지 않은가? 그런 의미에서, 이책은 무조건 응원한다. 이책의 완성도가 어찌되었건, 아주 바람직하고 훌륭한 접근과 시작이다. 자, 이제부터는 쓴소리를 좀 해보자. 수식이 없다는건, 검도 선수가 검을 들지 않고 이종격투기에 나가겠다는 이야기다. 수식이 어려워서 일반인들이 접근을 못할 수 있지만, 과학하는 사람들은 수식이 아니면 가장 잘 표현하지 못한다는 딜레마가 있으니까.  뜨거운 불판에 손을 대고 있으면 일분이 한 시간 같지만, 예쁜 여성와 함꼐 있으면 한 시간이 일 분 것을 것이다. 매번 한 시간 같은 삶을 살고 있는 본인으로써, 이책의 서문에서 이 문구를 읽고선 독서의 과정이 롤러코스터 같을 것이다.는 생각이 먼저 들더라. (암튼 아인슈타인은 말빨도 훌륭하다. 자기 논문에서 그런 말빨이 좀 더 뿜어져 나왔더라면 좋았겠지만. ㅎㅎ)  자, 문제의 사진이다. 가장 중요한 수식을 대신하려면, 수식 이상의 그림이 들어가는게 맞다고 생각한다. 하지만 이 책의 그림은 솔직히 수식이 가득한 책에서 나와야할 그림들이다. 그런 의미에서 이책은 목적을 달성하기 위해서 가야할 곳이 많다고 생각한다.  중간중간 등장하는 출처를 표시한 그림 중엔 훌륭한 그림들이 많다. 출판 현실상, 일러스트에 비용을 많이 쓰지 못할 상황이었겠지만, 이 책은 과감히 수식을 포기했기 때문에, 일러스트엔 두 배 이상을 써야만 했다. 그래도 가끔씩 등장하는 괜찮은 일러스트와,  도움이 되었으면 하고 넣어주신 동영상 링크들이 있지만, 이것 자체가 책에 포함되면 더 좋지 않겠나 생각을 해본다.  단축 URL 보다는 QR 코드를 넣어주면, 동영상을 바로 볼 수 있지 않겠나? 그리고 가장 중요한 일러스트는, 그림 자체의 퀄러티 문제도 있지만, (앨리스의친구 토끼는 아니었으면 좋겠다. ㅠㅠ) 2컷으로 그린 그림은 3컷이, 3컷으로 그린 그림은 4컷이었으면 하는아쉬움이 있었다. 책이 잘 되어서 2쇄를 찍고, 그땐 이런 부분이 반영되면 더 좋은 책이 되지 않겠나 하는 심정에서, 서평단에 뽑혀 쓰는 서평임에도 간만에 쓴소리를 좀 한다. 왜나면, 이런 책은 더 많이 나오고 더 좋아졌으면 하는 바램이 너무 크니까.  사실, 갑돌이도 그만 나왔으면 좋겠다는 생각도 했는데, 뒤쪽에 "떠남"이 등장할 땐 마음이 좀 풀리기도 했고, 조석력 보다는 차등중력이 좀 더 좋은 표현이 아닌가 하는 생각도 든다. 내가 이번에도 상대성 이론을 이해를 못해서 그럴 수도 있고, 기대가 컸던 만큼 실망이 크다고도 할 수 있지만, 분명히 상대성이론에 한 발은 더 다가갈 수 있었고, 좀 더 다듬어 진다면 또 한 발 나갈 수 있는 책이 될 것이라 생각한다. 다음주 다시 한번 이 책을 만나봐야 겠다는 생각으로 서평을 마무리한다. |
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『빛보다 느린 세상』 수식없이 이해하는 상대성이론 지은이: 최강신 펴낸이: 최성훈 펴낸곳: MID(엠아이디) 초판 1쇄 인쇄: 2016년 2월 24일 초판 1쇄 발행: 2016년 3월 3일 아인슈타인의 중력이론이 아름다운 것은 가장 간단한 몇 가지 원리로 우리가 그 세계에서 볼 수 있는 거의 모든 것을 설명하기 때문이다. 학창시절에 수없이 많이 들었을법한 뉴턴역학, 아인슈타인의 상대성이론. 그것에 대해서는 대부분 "아! 그거"라고 고개를 끄덕일 것이다. 그러나 그것이 무엇이냐고 되물으면 거의 대부분은 대답을 못한다. 물리학도나 되야 그나마 설명이 가능할까? 그나마도 대뜸 방정식을 댈 것같다. 방정식을 말하면 나와같은 일반인들은 고개를 절래절래 흔들 것이고 다른 화젯거리로 말을 돌리기 일쑤일 것 같다. 나도 마찬가지다. 얼마전 장안의 화제가 된 영화 '인터스텔라'에서 모두들 "아! 저런게 상대성이론이구나"라고 고개를 주억거렸을 것 같다. 많은 이들이 블랙홀과 사건의 지평선이 이제는 무엇인지 대략 알게 되었을 것 같다. 영화 한 편의 힘이 크다는 것이 새삼 느껴진다. 그러나 그리 간단한 것뿐이라면 상대성이론이 그리 오랫동안 많은 물리학도들의 머리를 아프게 하지는 않을 것이다. 그러면 수학 방정식이 없이는 상대성이론이 무엇인지 알 수 없을까? 여기 일반인들이 이해하기 쉽도록 방정식없이 상대성이론을 설명한 책이 있다. 바로 『빛보다 느린 세상』이 그것이다. 최강신 이화여자대학교 스크랜튼학부 교수가 저술한 책이다. 일반인지만 그래도 지금까지 과학 관련 책을 조금은 읽었다고 하는 나도 방정식 또는 수식없이 상대성이론을 설명한 책을 거의 보지 못했는데, 이 책은 그것을 가능하게 한다. 한마디로 대단한 인내심의 소산인 것 같다. 물리학 교수로서 수식을 사용하면 간단하고 분명하게 설명이 가능한데, 그것을 참고 일반인들이 이해하기 쉽도록 많은 그림과 사진을 이용해 상대성이론을 설명하고 있기에 한마디로 대단하다는 말을 하고 싶다. 책을 한 번 읽고나서는 "그래 상대성이론이 그것이구만"하고, 잠깐 뒤돌아서면 잊어버리기 일쑤였지만 이 책을 읽게 된 후에는 그림과 사진이 잔상으로 오래남아 상대성이론에 대한 이해가 상당히 오래갈 것이라는 생각이 든다. 물론 일반인으로서 사회생활에 몰두하다보면 곧 잊어버릴 수는 잊겠지만 상대성이론에 대한 생경한 느낌은 사라질 것 같다. 일단 물리학에 대한 거부와 저항이 심한 이들도 쉽게 접근할 수 있도록 되어 있고 가만히 문장을 따라가다보면 곧 고개를 주억거릴 것 같다. 일단 수식이 없기에...^^ 아인슈타인의 상대성이론은 특수상대성이론과 일반상대성이론이 있다는 것쯤은 상식으로 알고 있겠지만 그것이 무엇을 의미하는지 모르는 이들이 쉽게 상대성이론을 알기 위한 입문서로 안성맞춤의 책인 것 같다. 그렇다고 설명만 가득한 것은 아니다. 각 장에서 상대성이론을 설명하면서 현대 물리학의 과제들을 은근히 꼬집고 있기도 하다. 또한 현대물리학의 과제들이 어떤 것들이 있고 나아갈 방향까지도 간략하게 집고 있어 이 책을 읽다보면 현대 물리학의 흐름도 간단히 알 수 있기도 한 좋은 책이다. 나른한 봄날 춘곤증으로 졸리운 계절이지만 이 책을 읽어보면 최근 중력파가 발견되었다는 놀라운 과학소식을 듣고 고개를 주억거릴 정도가 되면 주위에서 놀라운 눈길을 주지 않을까 생각해본다. 아니면 수면제가 될까? 가뜩이나 졸린데...^^;; - '등속도 운동을 하는 모든 관찰자는 대등하다'를 이해하면 상대성이론의 반을 이해한 것이다.(68쪽) - 시공간에서 일반적인 물질과 빛의 유일한 차이는 질량의 존재 여부 뿐이다. 따라서 질량이 없는 모든 물질은 시공간에서 빛처럼 움직인다.(134쪽) - 정도의 차이는 있으나 모든 별이 붉은 쪽으로, 즉 진동수가 줄어드는 쪽으로 색이 변한다면, 모든 별이 우리에게서 멀어지고 있다는 것이다. 이러한 현상을 가장 잘 설명하는 것은 우주가 팽창하고 있으며, 균일하다는 것이다.(169쪽) - 뉴턴은 이전 사람들이 완전히 다른 체계라고 생각했던 천상의 운동과 지상의 운동의 구별을 없애버리고 하나로 통일했다. 그래서 뉴턴의 중력을 아름답다고 한다.(199쪽) - 일반 상대성이론의 성질을 가장 극적으로 보여주는 것이 블랙홀이라고 할 수 있다. 블랙홀은 그 자체로 흥미로워 때로는 이론적으로 시간과 공간에 대해 상식에 반하는 새로운 이해를 주기도 하지만, 단순히 흥미의 대상이 아니라 실제로 우주에 존재하는 것으로 판명되고 있다.(289쪽)
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2014년 9월, ＜상대성 이론이란 무엇인가?＞를 꽤 재미있게 읽었습니다. 상대성 이론 자체에 대한 내용보다는, 이 이론을 통해 얻게되는 철학적인 가치관이나, 이론에만 그치지 않고 현실에서 GPS등에 적용되는 사실 등을 언급하여, 상대성이론이 우리의 생활과 거리가 먼 것이 아니라 일상에서 꾸준히 접한다는 사실 등이 인상적이었는데, 그 이론 자체는 간략하게 소개만 한 책이었는데 저는 그때는 상대성 이론 자체를 대략적으로 이해했다고 생각했던 것 같습니다.(이번에 그것이 잘못된 생각이었다는 사실을 알았지만) ＜빛보다 느린 세상＞은 상대성 이론을 설명하는 책입니다. 수식없이 간단한 그림과 설명을 통해 상대성 이론을 설명하려고 하는데, 간단히 식을 소개하는 것이 아니라 제법 꼼꼼하게 다양한 경우를 고려하기 때문에 내용이 상당히 어려웠습니다. 게다가, 그동안 가지고 있었던 제가 상대성이론을 어느 정도로 이해했다고 생각했던 것이 착각이었다는 것을 깨닫게 되어 마음이 조금 씁쓸합니다. 우선 다른 책에서는 거의 언급하지 않았던 물체의 크기가 줄어드는 내용이 나오는데, 아마도 이 점부터 머리를 아프게 한 것 같습니다. 게다가 물체가 이동하는 방향으로만 물체가 줄어든다는 내용은 처음 보는데, 가뜩이나 일상 현실과 거리가 있는 상대성 이론이 적용되는 현상을 더욱 상상하기 힘들게 하는 것 같습니다. 더욱 신기한 것은 18장에 낭는 빠른 속도로 이동하는 기차의 겉모습이, 기차의 각 부분에서 출발한 빛이 관찰자의 눈에 도달하는 시간이 다르기 때문에 기차가 찌그러져보인다는 것입니다. 또한, 제 기억으로는 일반적인 상대성 이론의 설명은 유명한 공식 E=mc^2의 유도로 끝나는데, 이 책의 목표는 이와는 다르게, 중력을 재정의하고 의미를 다시 생각하는데 있다고 느꼈습니다. 이와 관련하여 조석힘이나 등가원리라는 새로운 개념이 소개되면서 중력에 의해서 공간이 휘어지는 것이 설명됩니다. 전에 읽었던 다른 책에서는 중력에 의한 공간이 휘는 것이 소개되기는 하지만, 이를 유도하기 위한 배경지식은 생략되는 경우가 많았던 것 같은데, 이 책에서는 이 부분을 비교적 상세하게 하나하나 따져가면서 설명해나가는데, 이 부분을 제대로 이해하고 생각을 많이 한다면 기존에 알았던 시간과 공간에 대한 개념을 재정립하는데 도움받을 수 있을 것 같습니다. 저자는 이 책에서 상대성이론을 배우면서 가장 큰 교훈은 보편성이고, 자연 현상의 절대적인 기준이 없다. 즉. 이는 세상의 중심이 없고, 우주는 균일하다는 의미라고 합니다. 이 말의 의미는 이 책에서는 자세히 언급되지 않고 얼핏보면 잘못 오해할 여지가 많다고 생각합니다. 그 말의 진정한 의미는, ＜상대성 이론이란 무엇인가?＞의 저자의 생각을 빌리자면, 우리 존재는 우주를 구성하는 본질적인 일부이고, 우리가 이 시공간에서 한 하나하나의 일은 우주의 시공간에서 사라지지 않는, 우주에 흔적을 남기는 일이라는 것이기에 이 점을 이해한다면 우리는 아마 우리가 남길 흔적이 자랑스러워할 만한 것이 되도록 좀 더 신중하게 처신하게 될 것을 다시 한 번 생각하게 됩니다.
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