과학도서 - 청소년을 위한 상대성이론 독후감 상대성이론

청소년을 위한 상대성이론을 읽고
처음 이 책을 접했을 때는 ‘지금 내가 읽고 있는 것이 과학책이 맞는가.’에 대해 의문이 들 정도로 허무맹랑하고 비현실적인 것으로만 들렸다. 왜냐하면 우리가 갖고 있는 상식을 벗어나도 한참 벗어났기 때문이다. 그러나 한 번 읽고, 두 번 읽고, 세 번 읽자 내용이 머릿속에 들어오기 시작했다.
‘아, 이건 이럴 수도 있겠다.’ 물론, 내용 중에는 아직도 이해할 수 없는 것도 있다.
내가 파악한 -어디까지나 내가 파악한 상대성이론이고 실제 상대성이론의 내용과는 차이가 있을 수도 있다. 워낙 상대성이론이라는 것이 어렵다 보니 책에서 쉽게 풀어써서 과연 이것이 상대성이론이 맞는지도 의문이 든다. - 상대성 이론의 핵심은 이러한 것이다.
우리가 생각하는 시간의 개념, 거리의 개념, 길이의 개념, 전후좌우의 관계 등이 평상시 생각하는 데로 절대적인 것이 아니라 상대적일 수 있다…(생략)

속에서 이루어지는 것이다. 이 이론에서는 관찰자의 관점이 중요하다. 관찰자가 지하철 좌석에 앉아 있다면 지하철의 두 문은 관찰자에게 가까이 다가오지도 멀어지지도 않고 정지해 있다. 관찰자에 대해 모든 물체는 정지해 있다고 말할 수 있다. 그렇다면 관찰자가 보았을 때 두 문은 동시에 열릴까? 앞에서 광속을 초속 30미터라고 가정했는데, 전등에서 문까지의 거리를 30미터라고 하면 빛이 두 문으로 가는데 각각 1초가 걸린다. 그렇다면 이 두 문은 동시에 열리는 것이다. 그러나 중요한 것은 이것이 아니다.
이번에 관찰자는 지하철 좌석이 아니라 지하철 플랫폼에 서 있다. 이럴 경우에 뒷문은 열리지만 앞문은 열리지 않는 현상이 발생한다. 왜 그런 것일까?
관찰자가 보았을 때, 지하철은 초속 30미터로 움직이고 있다. 기관사가 전등이 창밖의 자작나무가 있는 지점을 지나갈 때 스위치를 눌렀을 때 천장의 전등은 빛을 쏘게 된다.
이 빛은 뒷문과 앞문을 향해 매초 30미터의 속도로 다가간다. 뒷문은 매초 30미터의 속도로 창밖에 자작나무가 있는 지점을 향해 갈 것이고, 앞문은 매초 30미터의 속도로 창밖에 자작나무가 있는 지점에서 달아날 것이다. 그러므로 뒷문과 전등과의 거리가 30미터 이므로 0.5초 후면 빛은 뒷문에 닿게 되어 문이 열리지만, 앞문은 빛과 같은 속도로 도망가므로 빛은 절대 앞문을 따라잡지 못하게 되어 앞문은 열리지 않는다. 앞의 예와 뒤의 예처럼 관점에 따라 동시일 수도 있고, 동시가 아닐 수도 있다는 뜻이다.
이렇게 난해하고 황당한 실험이 이 책에는 무려 20여개가 더 있다. 게다가 앞에서 예를 든 내용은 책의 서문에 불과하다. 이 개념이 기초이며 이 개념을 이해하지 못하면 그 뒤의 내용은 더더욱 이해하기 힘들 것이다. 따라서 이 책을 이해하려면 적어도 세 번 이상 읽어야 할 것이다.
이 책을 읽으면서 우리의 상식, 고정관념을 깨는 것이 이렇게 어렵다는 것을 느끼게 되었다.
나는 이해하기 쉬우라고 써 놓은 책도 이해를 어렵게 하는데, 처음 이 이론을 발견한 아인슈타인은 도대체 어떤 사람인가 하는 생각도 들었다. 물리학에 있어서 역사상 최고의 학자라고 꼽히는 이유를 알 수 있을 것 같았다.