[ 모든 순간의 물리학_카를로 로벨리_김현주 옮김_쌤앤파커스_16년 2월 초판 ] 지구는 미친듯이 돌아가는 팽이다_241111 el lunes, once de noviembre_Понедельник, одиннадцать ноября

이 책은 친구인 다사의 소개로 읽는다. 그가 받은 위로를 나도 받을수 있으면 좋겠다.

'세마철학의 형성'을 읽으며 이야기를 나눠보니, 그와 나는 라이헨바하가 주는 위로의 방향이 달랐다. 둘다 위로는 받지만 내용이 다르다.

 

로벨리의 경우도 그럴 것이다.

 

첫번째 강의 세상에서 가장 아름다운 이론

 

로벨리는 글을 쉽게 쓴다. 그래서 뻔하게 느껴지기도 하지만, 이런 부분은 중요한 지적이다. 만유인력의 끌어당기는 힘과 '물질이 만드는 휘어진 공간에서의 행성의 타원운동'을 모순없이 이해했다고 생각은 하지만, 다시 생각해 볼일이다. 10년을 고민하여 얻은, 아인슈타인의 답도 궁금하다.

 

그 답은 일반상대성이론이다.

 

"아인슈타인은 정말 어느 날 갑자기 유명한 과학자가 되었고, (중략) 상대성이론은 발표와 동시에 찬사를 받기는 했지만 우리가 알고 있는 중력, 즉 사물을 추락시키는 힘과 서로 충돌한다는 것이었지요. (중략) 위대한 세마science의 아버지 아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1642~1727)의 이론으로서 세상 최고의 이론으로 군림해온 '만유인력' 역시 다시 한 번 살펴봐야겠다는 의심을 품고, 새로운 상대성이론과 양립할 방법을 모색했습니다." (12쪽)

 

어렵게 밝혀진 사실들은 자꾸 잊혀지고, 중요한 사실들이 준 충격들도 잊혀지고, 믿고 싶은 것만 믿게 된다. 세마학자들과 사람들이 걸어가는 길은 다르다. 사람들의 길 말고, 세마학자의 길을 걷고 싶다. 전문가가 되고 싶다. 다사는 교양을 쌓고 싶어한다. 교양을 쌓는 것이 전문가가 되는 길이란다. 어느쪽이든 세상을 바꾸고 살기좋게 만드는 길이다.

 

"우리는 지구가 둥글고 미친 듯이 돌아가는 팽이 같다는 것을 배운 후로 세상의 실제 모습이 겉으로 보이는 것과 똑같지 않다는 사실을 깨달았습니다. 새로운 진실의 조각을 하나씩 파헤칠 때마다, 새로운 베일이 걷힐 때마다 열광하게 됩니다. " (15쪽)

 

뉴턴은 사과는 떨어지는데, 그보다 훨씬 무겁고 커다란 달이 지구로 떨어지지 않는 이유를 알고 싶었다. 정말 멋진 생각이다. 텅빈 공간에는 에테르가 흐르고 신에 의해 에너지가 끊임없이 공급되고 있어서 지구와 행성들은 햇님 주위를 돈다고 뉴턴은 생각했다. 그리고 또하나의 중요한 가정, 모든 물체는 커미에서 직선운동을 한다.

 

혹시 우주의 모든 물체는 회전운동을 하는 것이 아닐까? 직선운동이란 없다. 지구의 땅위를 달리는 자동차를 지구밖에서 바라보면, 지구의 원호를 따라 곡선 운동을 한다. 직선운동이라는 것은 없다. 왜 한울에서는 직선운동을 해야 하는가, 직선운동을 하는 실체는 아무것도 없는데도 말이다.

 

"뉴턴은 무엇 때문에 사물이 추락하고 행성들이 회전하는지를 설명하고자 했습니다. 그는 모든 물체에는 한쪽에서 다른 쪽을 당기는 '힘'이 있을 거라고 생각했고, 이 힘을 '중력'이라고 불렀습니다. (중략) 중력이 어떻게 작용하여 서로 끌어당기게 하는지 아는 것이 없는 상태에서, (중략) 뉴턴은 가설을 세우고자 이에 대해 신중하게 관찰했습니다. 그리고 물체들이 움직이는 공간이 텅 빈 거대한 통, 우주를 담은 하나의 거대한 상자를 상상했습니다. 혹은 어떤 힘이 가해져 이동 경로를 휘게 만들지 않는 한, 그러한 공간은 물체들이 똑바로 직선으로 이동하게 되는 선반이 아닐까 하는 생각을 했습니다."

(16쪽)

 

문득 그런 생각이 든다. 내가 이해하는 것과 로벨리가 이해하는 것이 같은 것일까. 중력장 방정식도 모르고, 유도할지도 모르고, 어떻게 활용하는지도 모르는 내가 이해하는 것이 로벨리가 지금 설명하고 있는 것일까. 직선운동을 하려는 지구가 햇님 주위를 도는 것은, 중력이라는 신비한 힘 때문이 아니라 햇님이 만드는 깔때기 모양의 휘어진 공간 때문이다.

 

"(중력도 전자기력과 마찬가지로) 중력장이 존재 (중략/아인슈타인은) 아주 특별한, 진정 천재적인 발상을 하게 됩니다. 중력장이 공간 속에서 확산되는 것이 아니라 중력장 자체가 공간이라는 것입니다. 이것이 바로 일반상대성이론의 개념입니다. 그에 따르면 사물이 이동하는 뉴턴의 '공간'은 중력을 갖고 있는 '중력장'과 똑같은 것입니다.

세상 사람들이 경악할 정도로 단순화된 대단한 발상이었습니다. 이제 공간도 물질과 다를 바 없는 것이 된 것입니다. 이제 공간은 이 세상을 구성하는 '물질' 중 하나가 된 것이지요. (중략) 햇님은 자신의 주변 공간을 굴절시키고, 지구는 신비로운 힘에 이끌려서가 아니라 기울어진 공간 속에서 직선으로 주행하기 때문에 햇님의 주위를 돕니다. 이해가 잘 안 되면 깔때기 속에서 작은 구슬이 구르는 모습을 상상해보세요. 구슬이 구르는 것은 깔때기의 가운데 부분에서 신비한 '힘'이 나와서가 아니라 깔때기 벽면이 곡선이기 때문입니다." (17~19쪽)

 

속도가 빠른 곳에서는 시간이 느리고, 중력이 강한 곳에서도 시간이 느리다. 여기에서의 시간은 시계로 측정한 시간을 말한다. 중력장 방정식은 우주가 정지할수 없다는 것을 말한다.

 

공간이 팽창한다는 것은 커미에 새로운 물질이 만들어지면서 생기기 때문이다. 커미에는 과연 새로운 물질이 생기는 것일까, 있던 물질들이 상태를 바꾸는 것일까. 물질들이 있었고, 상태만이 바뀐다면 왜 공간은 팽창하는 것일까? 알수 없는 것들이다.

 

"아인슈타인의 방정식은 공간은 정지된 상태로 있을수 없으며 항상 확장하고 있다고 지적했습니다. 1930년 한울의 팽창은 실제로 관측됐고, 아인슈타인은 자신의 방정식을 통해 커미의 팽창이 아주 작지만 매우 뜨거웠던 젊은 커미의 폭발, 이름하여 빅뱅에 의한 것이라고 예측했습니다. (중략 / 이 모든 것이) 공간space과 장field이 같다는 개념에서 만들어진 결과입니다. (중략)

 

  Rab - ½Rgab = Tab" (23~5쪽)

 

두번째 강의 양자역학

 

dk

a lot of great people kind of talked me into science.

(to be continued like reading a testament)