엘러건트 유니버스 – 상대성 이론

1학년 때 들은 수업 중

‘물리학의 최첨단’이라는 과목을 들었습니다.

학점 이수를 위해서 들어야 하는 수업 중

그래도 물리학에 잠깐이나마 관심을 가져

성적이 조금 좋지 않을까? 하는 생각에 들었습니다.

네 분의 교수님이 나오셨는데,

그 중 한 분이 추천해주신 책이 있었습니다.

영어 원서였습니다.

전 ‘사전이 있어야지 원서를 봅니다.’라고 말씀드렸고,

교수님은 ‘그래서는 안된다.’라며 나무라시던 기억이 나네요.

(지금도 원서는 잘 못봅니다.;;)

다행히도 번역서가 나와있었기에 구입하여 읽었습니다.

그런데 너무 어렵더군요.

너무 어려워서 읽다가 책장에 고이 모셔두었습니다.;;

나중에 더 공부하고나서 읽어야겠다는 다짐과 함께…

 

그 후 최근 교수님을 통해 알게된 분에게서

저 책을 추천받았습니다.

그래서 다시 책을 잡게 되었는데,

그 때보다는 그래도 읽히네요.

물론 어려운 건 변함이 없지만, 이해는 좀 더 잘됩니다.

그 때 이후 물리학 책은 한 쪽도 안 보았으며,

물리에 대해서는 듣지도 말하지도 않았는데 말이지요.

읽고 있는 제 자신이 신기할 정도네요.-_-

 

현재 2장까지 읽었습니다.

그야말로 ‘마하반야바라밀다’네요.

아인슈타인이 한 생각의 전환이 느껴지기는 하지만,

즉시 이해가 되지를 않는군요.

 

• 등속운동은 상대적이지만 가속운동은 상대적이 아니다.
• 어떤 물체의 운동 상태를 서술하려면 어떻게해서든 외부에 있는 다른 물체와 운동 상태를 비교해야 한다.
• 광원과 관찰자의 상대 속도에 관계없이, 관측된 빛의 속도는 언제나 동일하다.
• 두 관찰자가 서로에 대하여 등속 운동을 하고 있는 경우, 한 관찰자의 눈에 동시에 일어난 사건은 다른 관찰자가 볼 때 결코 동시에 일어나지 않는다.
• 움직이는 물체는 동작이 슬로우 모션으로 진행되며, 길이가 짧아진다.
• 임의의 물체가 우리에  대하여 상대 운동을 하고 있을 때, 그 물체와 함께 움직이고 있는 시계는 우리의 시계보다 늦게 간다.
• 빛보다 느리게 움직이던 물체를 가속시켜서 빛보다 빠르게 만들 수 없다.

 

다행히도 몇 개는 고 1때 본 책에 나오는 내용이라

그것을 바탕으로 쉽게 이해했습니다.

물론 그 때 그 내용을 읽으면서 무슨 말인지 몰라

멍~ 하게 있었죠.^^

그 때 몰랐던 문제와 해설이 지금 다시 보니 어느 정도 이해됩니다.^^

다행이라고 할까요??^^

밑에 관련 문제 몇 개를 옮겨 적습니다.

(정확히는 이제서야 이해가 간 문제..;;)

 

• 문제 1
  별들에 대해 광속에 가까운 속도로 여행하는 사람은 자기 속도를 감지할 수 있다. 왜냐하면
  a) 그의 질량이 증가하기 때문에
  b) 그의 심장이 천천히 뛰기 때문에
  c) 그의 몸이 줄어들기 때문에
  d) a,b,c 모두
  e) 그의 내부에 일어난 변화로써 운동 속도를 절대로 알 수 없다.

• 문제 2
  두 사건(오늘 점심과 내일 점심 같은) 사이를 오가는 모든 사람에 대해 개인적인 시간의 경과는, 두 사건 사이에 어떤 (시공간) 경로를 택하든지 같다.
  (예를 들어 오늘 점심 시간에 만난 두 사람 중 한 사람은 그 자리에 계속 앉아있고, 다른 한사람은 이리저리 돌아다니다가 다음 날 점심 시간에 둘이 만나 점심을 함께한다.)
  a) 참
  b) 거짓

• 문제 3
  다음 중 어느 것이, 정확히 입증만 된다면 오늘날 우리가 알고 있는 “상대성 이론”에 위배되는 것일까?
  a) 물체는 광속보다 빨리 갈 수 있다.
  b) 광속보다 빨리 갈 수 있는 것은 없다.
  c) 만약 어떤 물체가 빛보다 빨리 가면, 그것은 재빨리 광속보다 작은 속도로 느려진다.

• 문제 4
  한 남자가 긴 막대기의 중심을 들고 있다가 놓았더니 막대기 양쪽이 동시에 땅에 닿았다. 따라서 그는 막대기가 “수평”으로 떨어졌다고 생각할 것이다. 그러나 거의 광속으로 그에게 접근하고 있는 사람은 막대기가 오른쪽으로 “기울어”졌다고 생각한다.
  a) 참
  b) 거짓

• 문제 5
  초 강력 전기 배터리를 단 오토바이와 보통 전차(지하철)가 있다. 둘 다 각각 광속에 근접한 속도로 움직이고 있다. 이 둘을 정지 좌표계에서 관측하였을 때, 질량이 증가하는 것은?
  a) 오토바이
  b) 전차
  c) 둘 다
  d) 없다

 

아.. 정말 물리학 어렵습니다.

이렇게 어려운 것을 하고 있는 사람들

정말 존경스럽네요.

하긴 학(學)이 들어가지 않는 것 중 어렵지 않은 것이 없겠죠.

인생학 아니겠나요?^^

(갑자기 왠 철학?;;)

 

아무튼 엘러건트 유니버스.

이번엔 다른 참고서를 총동원해서라도

꼭 끝까지 읽어보고 80%이상을 이해해야겠습니다.^^

그리하여 두 교수님께서 추천해주신 이유도 찾아내겠습니다.