쎄미나 하기 한달 전과 지금의 나는 다르다. 21C를 사는 내가,  30년간 중학생 과학을 가르쳤던 전 학원강사였던 내가 이제야 인문학적 접근으로의 과학을 접하여서 세계를  이해하는 물리학의 눈을 뜨게 되었다.

20C 세계를 이해 하는 완전히 새로운  두가지 방식으로  상대성이론과 양자론이다.

1905년 아인슈타인의 특수상대성이론과 1916년 일반상대성이론 발표되었으니 100년이 넘었다.  세삼스럽게 100년이나 된 이론을 이해 못하고 살았는데도 아무런 불편함을 못느끼며 살다가 과학쎄미나를 준비하며 세계를 이해하는 물리법칙에 집중해본다. 

특수상대성 이론 발표후 아인슈타인은 더 확장하여 가속계에서는 어떠할까? 하는연구 끝에  똑같은 물리법칙이 적용된다는 것을 통찰하고 일반상대성이론을 내놓았던것이 어언100년 전 일이다.  뉴턴이 사과가 떨어지는 것을 지구 잡아당기는 중력이라하고 그걸  우주공간에 확대하여 만유인력으로 행성 운동을 설명했다. 얼마나 깨끗하고 명료한가! 그러나 행성의 운동은 중력의 작용이 아니라 태양에 의한 공간의 곡률을 따라 가는 것이라고 본다. 빛도 태양에 의한 곡률에 의해서 휘어질 것이라고 예측했고 에딩턴이 개기일식 때 관측으로 입증했다. 중력계에서의 휘어짐이나 가속계에서도 똑같은 휘어짐이 생기며 중력계와 가속계의 동일성을 아인슈타인의 통찰력으로 밝혀졌다.

중학교때 물질을 쪼개고 쪼개면 가장 작은 입자인 원자가 나오고 원자란 더이상 나눌 수 없는 가장 작은 단위입자로 배우고 가르친다. 

그 원자 속에 톰슨에 의해  전자가 발견되고 러더퍼드에  의해 원자핵이 발견되고 보어의 전자는 고유의 주파수를 가지는 양자단위의, 특정한 크기의 묶음 단위의 에너지만 방출 할 수 있고 그외의 경우에 반드시 안정된 궤도에 머물러 있다고 보았다.  보른은 특정위치에서 전자를 발견 할 수 있는 통계적 확률을 표현했고 우리가 알 수 있는 것은 한계가 있어 입자의 위치와 운동량을 모두 동등한 정도로 알아내는 것은 불가능하다는 하이젠베르크 불확정성 원리가 널리 받아들여지고 있다. 뉴턴역학에서 물체의 초기상태(위치와 운동량)를 알면  물체 운동의  미래를 예측 할 수 있는 결정론에 비해  미시세계의 양자론에서는 초기상태 자체를 알아낼 수 없으니 미래예측이 불가하다는 비결정론이다.