2
부산메디클럽

[박기철의 낱말로 푸는 인문생태학]<562> 원리와 이론: 특수한 상대성

  • 박기철 경성대 광고홍보학과 교수
  •  |   입력 : 2022-05-02 19:34:50
  •  |   본지 21면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
상대성 원리인가? 상대성 이론인가? 원리(原理)는 근원이 되는 이치, 이론(理論)은 이치가 되는 논의다. 둘 다 나름 이유(理由)가 있는 낱말이다. 갈릴레이(Galileo Galilei 1564~1642)가 상대성 원리(principle of relativity)를 꺼냈다면, 아인슈타인(Albert Einstein 1879~1955)은 상대성 이론(theory of relativity)을 끝냈다. 요즘 고등학교 물리 시간에도 다룬다. 그렇다고 쉬운 건 아니다. 이해하기 헷갈린다. 이해하면 상식적 고정관념이 깨진다.

여러 원리와 관계된 특수 상대성 이론.
상대성 원리란 모든 운동은 상대적으로 관측된다는 뜻이다. 시속 100㎞ 속도로 달리는 기차 옆으로 자동차가 똑같은 시속 100㎞ 속도로 달리면 기차와 자동차는 정지한 것처럼 보일 것이다. 속도를 서로 달리 하면 그 차이만큼 느리거나 빠르게 가는 것처럼 보일 것이다. 그런데 빛과 똑같은 속도인 초속 30만㎞로 달리는 우주선이 있다면 빛은 정지한 것처럼 보일까? No! 빛과 똑같은 속도인 초속 30만㎞로 달리는 우주선에서도 빛은 여전히 초속 30만㎞로 달린다. 빛의 속도는 늘, 항상, 언제나 변함없이 일정하다는 광속불변의 원리다. 이는 상대성 원리를 위배한다.

상대성 원리와 광속불변의 원리! 둘 중 하나는 틀린다고 가정할 수 있다. 하지만 그 모순되는 두 원리를 모두 수용한 새로운 논의가 나왔으니 바로 상대성 이론이다.

1905년 26세의 아인슈타인이 스위스 베른의 특허국 직원일 때 기적적으로 발표한 5편 논문 중 세 번째 ‘움직이는 물체의 전기역학에 관하여’는 상대성 이론의 출발이었다. 가속도가 아니라 등속도로 움직이는 특수한 경우에 적용되는 특수 상대성 이론이다. 논문 제목은 건조하나 내용은 거창하다.

전자기파인 빛의 속도가 불변인데 상대성 원리를 적용하려면 시간과 공간이 변하기 때문이다. 도대체 시간 공간이 변하다니? 도무지 말이 안 될 소리 같다. 도저히 이해가 안 된다. 발칙하다. 그런데 가만히 생각하면 머릿속 고정관념이 깨지며 살짝 이해된다. 공간과 시간 속에서의 광속이 불변의 고정된 값이라면 상대적으로 공간과 시간이 변해야 한다. 하나의 4차원 시공간(spacetime)으로 합쳐져 변해야 한다. 그래서 광속에 가깝게 움직이는 우주선이 있다면 시간이 지연 팽창된다. 길이가 수축된다. 길이가 수축되니 공간 속 물질의 질량이 증가한다. 단 우주선 안에서 그런 게 아니라 우주선 밖에서 볼 때 상대적으로 그렇다는 뜻이다.

아인슈타인은 1905년 세 번째 논문에서 밝힌 특수 상대성 이론을 발전시켰다. 같은 해에 쓴 ‘물체의 관성은 에너지 함량에 의존하는가?’라는 네 번째 논문에서다. 여기서 에너지값은 질량×광속의 제곱이라는 그 유명한 에너지·질량의 등가 원리(E=mc²)를 밝힌다. 이 단순한 원리가 원자력 발전과 핵폭탄의 이론이 될 줄 아인슈타인은 알았을까? 1905년에는 몰랐을 것 같다. 이후 그는 특수한 경우에 적용되는 특수 상대성 이론을 발전시켜 일반적 경우에 적용되는 일반 상대성 이론을 완성했다. 절대적 시간과 공간을 깨부순 특수 상대성 이론보다 발칙하며 기발하다. 절대적 만유인력인 중력을 깨부수었으니 하는 말이다. 다음 편에 이어진다. 우주관 세계관 인생관 가치관을 와장창 깨부술 과학 원리이자 철학 이론이다.
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1해운대 벗어나 우리동네로…부산이 온통 극장이네요
  2. 2부산에 하나 뿐인데…‘부산예대’ 내년 2월 문 닫는다
  3. 3“능인선원 매각 협상 나서라” 국제신문 사활 건 총력투쟁
  4. 4준비 덜 된 경찰시대…‘대국민 수사 실험’ 우려
  5. 5‘반쪽’ 자갈치 축제…내홍에 창립멤버 어패류조합 빠졌다
  6. 6[정쾌호의 부동산 탐구생활] 부산 아파트 10년, 이중 양극화와 위상 추락
  7. 7시민이 만든 '부캉이' 공공 자산으로…부산시, 상표권 독점 막는다
  8. 8“가덕 공사비 증액 법 개정 앞서 정부 약속부터”(종합)
  9. 9전재수 ‘되돌릴 수 없는 해양수도 기반 조성’ 선언
  10. 10김해시민 민생회복지원금, 2주 만에 지급률 80% 돌파
  1. 1[속보] “전두환 내란 아냐” 김태규 ‘제명 촉구 결의안’의결
  2. 2‘교정시설 조성 지원 특별법’ 발의…부산구치소·교도소 통합 뒷받침
  3. 3부산 국힘 “보좌진 유죄 선고…전재수 시장, 시민에 사과해야”
  4. 4[속보]우크라 외무 “한국 중요해…외교적 오해 해결바라”
  5. 5김민석 부산 찾아 “전재수 시정 성공시키겠다”
  6. 6李대통령 “우크라, 상대국 원수 거짓말쟁이 만들어…사과 거부시 추가 조치”
  7. 7국힘, 중수청 앞서 “범죄자 천국될 것” 여론전(종합)
  8. 8李 “김지용, 친윤 아닌 반윤 검사” 중수청장 청문 요청키로
  9. 9靑 “이 대통령 ‘불의의 사고’ 표현, 부상 장병 위로한 것…북한 면죄부 주려는 것 아냐”
  10. 10이 대통령, 김지용 중수청장 후보자 청문요청안 재가
  1. 1“가덕 공사비 증액 법 개정 앞서 정부 약속부터”(종합)
  2. 2동래 플래그십 문 연 ‘르노’…미래차 R&D센터 내년 오픈
  3. 3삼성중공업, 올해 LNG운반선 20척 수주. 글로벌 경쟁력 입증
  4. 4북극 누빈 아라온호, 항로예측 기틀 마련
  5. 5최태원, 9440억 규모 SK 지분 매각 결정…노소영 재산분할액과 같은 규모
  6. 6신한은행 해킹 서버서 “‘중국어 AI 침투도구’ 흔적 발견”
  7. 7대선주조 부산 문화 앞장…‘부산국제록페스티벌’ 8년째 후원 행보
  8. 8국민·하나·부산은행도 당했다…금융권 해킹 피해 확산(종합2보)
  9. 9신한銀 2만5000명 고객정보 털렸다…당국 조사
  10. 10"건보료 재정누수 심각…1000만원 초과 고액체납 2배 급증"
  1. 1부산에 하나 뿐인데…‘부산예대’ 내년 2월 문 닫는다
  2. 2“능인선원 매각 협상 나서라” 국제신문 사활 건 총력투쟁
  3. 3준비 덜 된 경찰시대…‘대국민 수사 실험’ 우려
  4. 4‘반쪽’ 자갈치 축제…내홍에 창립멤버 어패류조합 빠졌다
  5. 5시민이 만든 '부캉이' 공공 자산으로…부산시, 상표권 독점 막는다
  6. 6전재수 ‘되돌릴 수 없는 해양수도 기반 조성’ 선언
  7. 7김해시민 민생회복지원금, 2주 만에 지급률 80% 돌파
  8. 8부산중수청 문 여는데 아직 공사중…외부 출입통제도 어려워
  9. 9아침기온 경남 7도, 부산 15도…2일부터 쌀쌀해진다
  10. 10“기관장 인선, 유능하면 지역 불문…산은 유치 채널 총동원”
  1. 1송교창·최준용 빠진 KCC…‘루이스 킹’ 희망될까
  2. 2KLPGA 대회 처음 부산서 여는 HJ重… “지역과 상생할 것”
  3. 3메치고 쏘고…한국 유도·양궁 ‘금빛 데이’
  4. 4한국 여자 양궁 단체전 인도에 져 은메달…8연패 무산
  5. 5성적 부진·단장 공백·감독 결별·구단주 경고…김해FC ‘사중고’
  6. 6자존심 지켰다…남자 양궁 리커브 단체전서 금메달
  7. 7LoL 대표팀, 대만 꺾고 아시안게임 금메달…무실 세트 제패
  8. 8HJ중공업, 8∼11일 KLPGA 챔피언십 대회 주최…부산서 처음 열려
  9. 9돌아온 금빛 주역들, 프로야구 막판 순위·타이틀 경쟁
  10. 10해볼 만하다…女축구, 8년 만의 AG 메달 도전
우리은행
준비 안 된 '경찰시대'
법리 복잡한 지능범죄 급증…“공부해 수사할 엄두 안 난다”
민선9기 지역일꾼 만나다
“교통취약지 ‘버스형 콜택시’ 도입, 울주 전역 도시가스 공급도 추진”
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내