물리야 놀자 두 번째 책, 제프리 베네트의 상대성이론이란 무엇인가?로 이야기를 나누었다.

제프리 베네트는 우리가 경험할 수 없는 시공간에 대한 이론을 쉽게 이해시키기 위해 블랙홀로 떠나는 여행을 상상하자며 이야기를 전개시킨다. 빛의 속도를 거의 따라잡은 0.99c의 속도로 날 수 있는 우주선을 타고 25광년 떨어져 있는 블랙홀로 여행을 간다고 했을 때 우리는 흔히 가는데 25년, 돌아오는데 25년 총 50년이 걸릴 것이라 예상하지만 블랙홀까지 가는데 3년 6개월이 조금 더 걸린다고 한다. 그럼 오고가는 시간은 총 7년. 7년이면 블랙홀까지 갔다가 올 수 있는 것이다. 그러나 지구로 돌아와 맞딱트리게 되는 시간은 50년이 훌쩍 지나버린 먼 미래다. 그렇다. 우주선에서 흐른 시간과 지구에서 흐른 시간이 다른 것이다. 우주에서 시간만 서로 다른 것이 아니라 공간도 확 줄어드는 경험을 할 수 있다. 이렇듯 모든 "운동"은 언제나 상대적이라는 아이디어를 밝혀낸 것이 아인슈타인의 상대성 이론이다. 유명한 공식 E= mc².

상대성 이론은 두 가지 절대적인 과학적 아이디어를 토대로 한다. 자연의 법칙은 누구에게나 똑같다. 빛의 속도는 누구에게나 똑같다.  빛의 속도는 언제나 동일하다는 것을 알게 된 과학자들은 무척 놀랐다고 한다. 다른 것들의 운동 법칙처럼 빛의 속도도 어떤 상태인지에 따라 변화될 것이라 믿고 있던 틀이 깨졌을 때 그들은 쉽게 믿지 못했다고 한다. 아인슈타인의 상대성 일이론은 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론으로 나뉘어진다. 그 중 특수 상대성은 빛보다 더 빨리 이동는 것은 없다는 이론으로 공식은  E= mc². 특수 상대성 이론은 일반 상대성 이론의 일부로 중력의 영향을 무시한 특수한 경우에 적용되서 특수 상대성 이론이라고 불린다. 

이 책은 가독력은 좋은데 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론이 섞여 있어 앞에 서술된 내용을 이해하기 위해선 뒤에 나오는 내용을 읽어야 이해할 수 있는 부분이 있다고 무담쌤이 설명해주셨다. 잘 읽어나가다가도 막히는 느낌이 그래서 들었나 보다. 자연을 지배하는 4가지 힘이 있다고 한다. 강력, 약력, 전자기력, 중력. 질량에 따라 중력의 힘이 세지는 이야기를 나누다가 무담쌤이 설명해주셨다. 중력은 4가지 힘 중 가장 약한 힘이라고 한다. 전기를 가진 애들끼리 밀고 끌어당기는 힘인 전자기력이 일상 생활에서는는 가장 중요한 힘이라고 한다. 궤도를 그리는 방법 중 포물선과 쌍곡선에 대한 설명도 자세히 들을 수 있었다. 책을 읽고 몰랐던 부분은 함께 이야기를 나누며 채워나갈 수 있어 좋다. 세미나마다 함께 읽고 이야기 나누는 친구들이 있음에 감사하게 되는 이유다.

앞으로도 계속 상상 속 블랙홀 여행을 통해 아인슈타인의 두뇌 실험을 통해 탄생한 상대성 이론을 알아가는 재미가 쏠쏠할 것 같다.