물리학은 이 세계를 “가장 잘 설명할 방법”을 찾는 학문이다
『내 생애 한 번은 상대성이론 이해하기』는 목표가 분명한 책이다. 바로 상대성이론, 특히 E=mc2라는 세상에서 제일 유명한 공식을 “가장 잘 설명하는 것”이다. 저자 크리스토프 갈파르는 물리학이란 원래 “완벽하고 절대적인 것을 찾기 위한 학문이 아니라, 어떤 현상을 가장 잘 설명할 수 있는 모델을 발견하는 학문”이라고 강조한다. 물리학이라고 하면 수많은 천재들이 자신의 능력을 총동원하여 퍼즐처럼 늘어놓은, 복잡하다 못해 머리가 터질 것 같은 수학공식들부터 떠올리기 마련이지만 이 책은 전혀 다르다. 내로라하는 천재들이 왜 그런 공식을 만들게 되었는지, 처음부터 그 과정을 차근차근 이야기하기 시작한다. “물체를 계속 쪼개면 마지막에 무엇이 나올까?“, “빛에도 속도가 있을까?” 등 별안간 머릿속에 떠오른 이런 질문들에 대답하기 위해 그들은 전력을 다했다. 특히 그 질문의 답이 기존에 당연하다고 생각되어 왔던 이론들을 뒤집는 것이라면 자신이 맞다는 것을 증명하기 위해 평생을 바치기도 한다. 여기서 아인슈타인이 독보적인 자리를 차지하는 건 오직 생각의 힘으로 만들어낸 그의 이론들이 결과적으로 모두 맞다는 게 증명되었기 때문이다. 그리고 그 정점에 E=mc2가 있다. 이 책은 마치 추리소설과 같다. 상대성이론을 알려준다면서 왜 이런 얘기를 하고 있지 하고 생각하다 보면 어느새 그 부분이 상대성이론을 이해하는 중요한 단서가 되어있다. 애써 이해하려고 머리를 쥐어뜯을 필요는 없다. 그저 단순한 질문들에서 시작된 생각의 흐름들을 따라가다 보면 당신도 어느새 상대성이론이라는 우주의 비밀에 한층 다가서게 될 것이다.

빛, 움직이는 물체, 그리고 E=mc2
모든 것은 빛으로부터 시작된다. 무슨 종교적인 말 같지만 상대성이론을 이해하기 위한 출발점은, 빛의 속도는 초속 299,792,458미터로 언제나 같다는 것, 그리고 빛보다 빠르게 움직일 수 있는 것은 아무것도 없다는 것을 염두에 두는 것이다. 물론 이렇게 확정적으로 말하는 것은 지식을 탐구하는 자세가 아닐지도 모른다. 그러나 현재까지 100년의 시간이 흘렀음에도 그 어떤 연구도 “로렌츠 변환”이라고 불리는 이 원리가 틀렸다는 자그마한 단서 하나 발견하지 못했다. 이처럼 『내 생애 한 번은 상대성이론 이해하기』는 상대성이론을 이해하기 위해서 필요한 사항들을 정확히 짚어줌으로써 우리가 샛길로 빠지지 않고 앞으로 나아갈 수 있게 이야기를 진행시킨다. 또한 이 책은 짧은 분량에도 불구하고 올레 뢰머의 실험, 맥스웰의 전자기 방정식, 민코프스키의 시공간 개념, 하이젠베르크와 슈뢰딩거의 방정식, 양자 이론 등등 수많은 이론들과 물리학자들이 등장하는데, E=mc2를 이해하는 데 도움이 되지 않는 내용은 하나도 없다. 이것은 저자 크리스토프 갈파르 특유의 해박하고도 생각을 끌어모으는 글쓰기 능력 때문이기도 하지만 E=mc2의 위대함과 아름다움을 방증하기도 한다. 이 공식은 정말 세상의 원리를 알고자 하는 모든 영역과 연결되어 있으며 새로운 발견이 계속될 때마다 오히려 더 확정적이 되고 그 응용분야는 점점 더 넓어진다. 이 책은 유려한 문장으로 E=mc2의 아름다움을 표현해냄으로써 상대성이론과 아인슈타인에 대한 헌사로도 읽힌다. 이를 테면 대부분 어렴풋이 알고 있는, 상대성이론이 어떻게 원자폭탄의 씨앗이 되었는지를 이 책만큼 손에 잡힐 듯 설명해주는 책도 드물 것이다. 이제, 이 위대한 원리를 이해하기 위해 당신이 할 일은 딱 한 가지다. 바로 이 책 『내 생애 한 번은 상대성이론 이해하기』를 펼치는 것이다.