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2017년 01월 22일 11시 01분 KST | 업데이트됨 2017년 01월 22일 11시 04분 KST

보통 사람이 아인슈타인의 상대성이론을 이해하기 위해 필요한 3단계 과정

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재미난 책도 있지만, 어려운 책도 있다. 대표적으로 어려운 책은 과학책이다. 읽어도 무슨 말인지 모르거나, 해석을 잘못하고 읽고는 책을 덮으며 아차 싶다. 그 중 압권은 알베르트 아인슈타인의 ‘상대성이론’일 것이다. ‘2005년은 아인슈타인이 특수상대성이론을 발표한 지 100년이 되는 해였다. 이를 기념해 ‘과학동아’에서 특집 기획을 마련했는데, 서울대, 카이스트, 포항공대 물리학과 학생 157명 대상 설문조사였다. “특수상대성이론에 대해서 63%에 해당하는 99명의 학생들이 ‘어느 정도 이해했다’고 답을 했다. ‘완전히 이해했다’고 답한 학생은 13%였다. …. 하지만 일반상대성이론으로 넘어오면 이야기가 좀 달라진다. 일반상대성이론을 ‘완전히 이해했다’고 답한 학생이 4명뿐이었다. 2%에 불과한 것이다. ‘어느 정도 이해했다’고 답한 학생도 27%에 불과했다. …. 3분의 2가 넘는 학생들이 일반상대성이론을 잘 모른다고 답한 것이었다.” (책 ‘판타스틱 과학 책장’, 이정모, 이명현, 이한음, 조진호 저) 물리학과 학생들도 어려워 할 정도의 아인슈타인 이론을 이해하려면 어떤 단계를 거쳐야 할까? 그 해답이 여기 있다.

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1. 보통 사람들도 상대성이론을 이해할 수 있다.

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“…. 물리학과 학생들과 비교해서 비과학전공 학생들도 특수성상대이론을 개념적으로나마 올바르게 이해할 수 있는 가능성이 있다는 것을 잘 보여준 결과라고 자평한다. 내가 자체적으로 문항을 만들어서 시험의 일부로 실시한 특수상대성이론과 일반상대성이론의 이해도 조사에서도 70~80% 정도의 학생들이 정답을 제시했다. 한 학기 수업 기간 중 세 시간의 강의와 시험을 통해서 접한 상대성이론에 대한 학생들의 성취도는 예상보다 좋았다. 상대성이론을 바탕으로 문학이나 예술 작품을 만들어오는 과제도 옵션으로 부여했다. 만화를 통해 일반상대성이론의 핵심적인 내용을 응용해서 남녀 사이의 ‘썸’타는 장면을 묘사한 작품도 있었다. 상대성이론 강연을 하고 나면 나는 꼭 이 학생의 작품을 강연을 들었던 사람들에게 보여준다.” (책 ‘판타스틱 과학 책장’, 이정모, 이명현, 이한음, 조진호 저)

아인슈타인의 상대성이론을 완벽히 이해하는 것은 쉽지 않다. 특히 비전공자나 문과 출신인 경우 더욱 그렇다. 하지만 저자의 몇몇 실험 결과 일반인들도 상대성이론을 다양하게 접할 기회가 있다면 충분히 이해를 할 수 있게 된다. 책을 통해서 어느 수준 이상 상대성이론을 이해할 수 있음을 보여준다. 이제 상대성이론 이해에 도움이 되는 책 이야기로 넘어가 보자.

2. 아인슈타인 논문 이해를 도와주는 책들이 있다.

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“먼저 앨런 라이트만이 쓴 ‘과학의 천재들’(박미용 옮김, 다산초당, 2012) 제3장으로 가보자. 아인슈타인의 1905년 특수상대성이론 논문에 대한 해설을 만날 수 있다. 그 논문이 한글로 번역되어 있다. 물론 논문을 직접 읽기는 어렵지만 라이트만의 맥락을 집어주는 친절한 해설을 읽어보면 특수상대성이론의 과학적 쟁점뿐 아니라 역사적인 탄생 배경에 대해서도 이해도를 높일 수 있다. …. 이종필이 쓴 ‘물리학 클래식’(사이언스북스, 2012) 제1장도 아인슈타인의 1905년 특수상대성이론 논문에 대한 해설이다. 라이트만과는 또 다른 이종필만의 필치로 친절하면서도 깊이 있게 특수상대성이론의 원리와 그 배경에 대해서 설명하고 있다.” (책 ‘판타스틱 과학 책장’, 이정모, 이명현, 이한음, 조진호 저)

아인슈타인 논문의 이해를 도와주는 책들이다. 저자는 이 두 권의 책들이 아인슈타인의 특수상대성이론과 일반상대성이론 원전에 대한 순례 경험을 할 수 있게 해 준다고 말한다. 보통 사람들을 위해 난해한 내용을 쉽게 풀어 쓰는 일은 쉽지 않다. 물리학과 학생들조차 이해가 쉽지 않은 내용이므로 이 책들을 읽는 것 역시 어느 정도 각오는 해야 된다. 그래도 난관을 헤쳐나가는데 든든한 무기가 될 것이다.

3. 천재의 이론을 다른 천재가 풀어 쓰다.

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“…. 상대성이론에 대한 독특하면서도 재미있는 해석을 해놓은, 버트런드 러셀이 쓴 ‘상대성 이론의 참뜻’(김영대 옮김, 사이언스북스, 1997)을 읽으면 좋겠다. 아쉽게도 절판된 상태지만, 도서관에는 있을 것이다. 있어야만 하는 책이다. 러셀은 아인슈타인의 상대성이론에 대해 가장 잘 이해한 사람 중 한 명이었다. 그가 들려주는 상대성이론 이야기는 마치 아인슈타인의 상대성이론 책과 함께 울려 퍼지는 이중주 같다는 느낌이 든다. 아인슈타인의 책이 멜로디 라인을 묵직하게 이어간다면 러셀의 이 or은 아인슈타인의 멜로디를 따라가면서 변주도 하고 추임새도 넣으면서 상대성이론 이야기를 풍성한 화음으로 만들어내는 신통력을 발휘하고 있다.” (책 ‘판타스틱 과학 책장’, 이정모, 이명현, 이한음, 조진호 저)

천재를 알아 봐 주는 것은 천재 밖에 없다. 아인슈타인과 러셀의 관계도 그랬던 것으로 보인다. 특히 러셀은 누구나 알아주는 문필가다. 풍부한 어휘와 깊이 있는 철학이 담겨있는 글로 사랑을 받았고 지금도 받고 있다. 이런 러셀이 상대성이론에 대해 맛나게 해석을 하고 있다니, 꼭 읽어보고 싶은 생각이 든다. 저자의 말대로 책은 이미 절판되었지만, 인터넷 중고서적으로는 판매되고 있다.