여섯번째 애콜라이트

오늘 갑자기 친구가 상대성이론에 물어봤습니다.
경제학과인데 뜬금없이 상대성이론이냐고 생각했습니다만......
어차피 문과로 간 이후에는 물리를 공부 안 했다고 하는지랴, 수식도 이해하고 싶다고 해서 일반 물리학 책 봐라고 했네요.

상대성이론은 특수상대성이론과 일반상대성이론이 있지요.
수식이야 걍 책 보면 나오는 것이니 거두절미하고 결론부터 얘기하면,
특수상대성 이론은 관성계에서의 물리법칙의 모양은 모두 동일하다.(그러니까 멈춰 있는 관찰자나 등속도로 운동하는 관찰자나 똑같은 물리법칙의 모양으로 설명.) 그리고 빛의 속도는 진공의 어디든지 일정하며 이보다 더 빠르게 갈 수 없다.
일반상대성이론은 중력과 가속도에 의한 관성력을 고립된 계에 위치한 관찰자는 구분하지 못 한다. 그러므로 이러한 비관성계에서도 물리법칙의 모양은 똑같다.

쉽게 말하자면 내가 관찰한 거랑 니가 관찰한 거랑은 서로 상대적이라는 것이지요.
책에는 이렇게 설명되어있습니다만, 엘리건트 유니버스의 앞부분에 있던 내용까지 첨가한다면 모든 물체는 차원에 대해 빛의 속도로 움직인다.(우리는 빛의 속도보다 현저히 느리죠. 그럼 남은 속도는 어디로 갔느냐? 시간을 신나게 달리고 있습니다.) 또한 모든 물체는 빛보다 빠른 속도로 가속할 수 없다는 것입니다.(빛보다 빠른 것이 없다고 하지 않았냐고 하겠지만, 애초에 태생이 빛보다 빠르다면 얘는 그냥 빛보다 빠르게 가는 것이지요. 그리고 이 놈을 타키온이라고 합니다.)

이러한 가정을 이해해야 얼마만큼의 속도로 가속하는 관찰자는 정지한 관찰자보다 시간이 얼마만큼 늦게 간다는 건지(여기서 기준이 누구냐에 따라 설명이 달라지겠지요. 상대적이니까요.), 로렌츠 힘에 의해 운동방향으로 얼마만큼 길이가 수축된다던지, 질량은 또 어떻게 에너지로 변환될 수 있는지 이해할 수 있겠지요.

이제 상대성이론을 배운 학부생이 얼마나 안다고 이렇게 썼는지 모르겠지만, 제 개인적인 생각으로는 상대성이론의 반은 저 가정이라고 생각되네요.
저 핵심을 제대로 이해하지 못 하였다면 그건 상대성이론을 외운 것에 불과하니까요.
근데도 전 아직까지 상대성이론이 어렵네요.