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

오늘이슈

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1올해 임시·일용근로자 31년來 최소…40세 이상에 감소 집중
  2. 2부산항 인근에 머물고 있는 ‘부캉이’ 이모티콘도 나왔다
  3. 3HD현대중공업 기본급 12만 원 인상 골자 올해 임단협 2차 잠정합의안 마련
  4. 4부산·울산·경남 흐리고 비…26일 아침까지 이어져
  5. 5CNN,“서울이 뉴욕이면 부산은 LA”…부산 조명
  6. 6[속보] 한동훈 “오세훈 무죄 판결에 참 다행스럽다 생각”
  7. 7중학생이 소화기로 진화 시도…부산 스터디카페서 불
  8. 8경기 안성 저수지 낚시터서 초등학생 물에 빠져 숨져
  9. 9부산에서 광저우·샤먼으로 가는 직항 하늘길 처음 열렸다
  10. 10[속보]‘부캉이’ 이틀 연속 부산항 국제여객터미널 인근서 관측
  1. 1[속보] 한동훈 “오세훈 무죄 판결에 참 다행스럽다 생각”
  2. 2법무장관 후보 검찰출신 박균택·양부남 2인 압축
  3. 3‘YS 오른팔’ 故최형우 빈소 조문한 김민석 “여야 넘어 성찰”
  4. 4김정은, 중국 6·25참전기념관서 “조중친선 영원히 계승”
  5. 5김정은 방중, 북중혈맹 과시, 경제협력 확대에 무게
  6. 6[2026 국감 브리핑] 정동만 “부산에 금융·해양 공공기관 집중 배치해야”
  7. 7법무장관 박균택·양부남 유력, 野 "李 죄 지우기 인선이냐"(종합)
  8. 8울산 동구의회 의원 내년 월정수당 15% 인상
  9. 9조국 “민주당 내부 권력투쟁에 사법개혁 적기 놓쳐”
  10. 10[2026 국감 브리핑] 이헌승 “재생에너지 확대로 기후환경 전기요금 반영 억눌러”
  1. 1올해 임시·일용근로자 31년來 최소…40세 이상에 감소 집중
  2. 2CNN,“서울이 뉴욕이면 부산은 LA”…부산 조명
  3. 3부산에서 광저우·샤먼으로 가는 직항 하늘길 처음 열렸다
  4. 4[속보]‘부캉이’ 이틀 연속 부산항 국제여객터미널 인근서 관측
  5. 5‘책임경영 선언’ 정용진 이마트 대표 내정…신규임원 역대 최대
  6. 6'삼성고시' 24~25일 실시, 신입사원 연말 최종 선발
  7. 7SK하이닉스, 솔리다임 상장 중단…중복상장 논란에 주주 반발
  8. 8‘가상자산 과세’ 또 유예될 듯…당정 거쳐 결론 전망
  9. 9국회 재경위 "종부세 개편 땐 임차인 세부담↑·수도권 집중 심화"
  10. 10롯데 6개 계열사, 베트남 현지인력 채용 나선다
  1. 1부산항 인근에 머물고 있는 ‘부캉이’ 이모티콘도 나왔다
  2. 2HD현대중공업 기본급 12만 원 인상 골자 올해 임단협 2차 잠정합의안 마련
  3. 3부산·울산·경남 흐리고 비…26일 아침까지 이어져
  4. 4중학생이 소화기로 진화 시도…부산 스터디카페서 불
  5. 5경기 안성 저수지 낚시터서 초등학생 물에 빠져 숨져
  6. 6창원 휴대전화 부품업체서 40대, 낙하물 맞아 숨져
  7. 7법무장관 후보 검찰출신 박균택·양부남 2인 압축
  8. 8'시장 캠프·인수위 출신' 창원시 산하기관장 후보 4명 청문 줄줄이
  9. 9[속보] 236명 탑승한 제주행 항공기서 비행 중 보조배터리 연기
  10. 10입 헹굴 물 안줬다고…대법 “음주측정결과 증거로 못써”
  1. 1태풍 ‘참피’영향 프로야구 플레이오프 1차전 취소
  2. 2종합 6위 부산, 고른 활약에도 아쉬움
  3. 3만년 꼴찌 삼성 선두 ‘파란’…前 챔프 KCC 최하위 ‘수모’
  4. 4쇼트트랙 전설 최민정의 마지막 질주
  5. 5‘성폭행 의혹 제기’ 초교후배…기성용에 1억 배상해야
  6. 6‘높이’ 키운 BNK썸, 2년 전 영광 재현 노린다
  7. 7호랑이 발톱 세운 김도영…돌아온 사자 포효 최형우
  8. 8축구협회장 선거, 12월 18일 추진
  9. 9요트 하지민, 레이저급 정상…전국체전 16연패 역사 쓰다
  10. 10부산시설공단 여자핸드볼팀 전국체전 2년 연속 금메달
우리은행
난치병 환우에 새 생명을
57년 평생 심한 말더듬에 고통…소통 연결고리 이어주길
민선9기 지역일꾼 만나다
“거제 양대 조선소와 상생 협의…남부내륙철도에 행정력 집중”
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내