누구나 이해할 수 있는 '상대성이론'  
 (뉴턴코리아 발행)                                                                                     

 정 창관 (2010.9.27)       


   * 아인슈타인의 상대성이론책을 몇 년전에 읽었다. 이해가 잘 안가 이번에 다시 읽어면서 초간단 정리해 보았다

아인슈타인은 1905년에 특수상대성이론을 발표하였으면 1915년에 일반상대성이론을 발표하였다. 특수상대성이론과 일반상대성이론을 합하여 상대성이론이라 한다. 1921년 아인슈타인은 노벨물리학상을 수상하였는데, 이는 상대성이론에 대한 것이 아니고, 1905년에 발표한 ‘광전자효과이론’과 물리학의 발전에 기여한 공로에 기인한 것이다. 

상대성이론이란 시간과 공간은 절대적인 것이 아니면 관측하는 입장에 따라 변한다는 것을 명확히 한 이론이다. 

상대성이론이 발표되기 전에는 뉴톤이 생각한 것처럼 시간을 재는 장소가 움직이거나 중력이 작용하고 있거나 관계없이 시간은 어떤 곳에서나 영향을 받지 않고 같은 빠르기로 흐르는 절대시간이 존재하고, 우주 어딘가에 완전히 정지된 절대공간이 존재한다고 믿었다.

특수상대성이론에 따르면 광속에 가까운 속도로 날아가는 물체(우주선) 안에서는 시간의 흐름이 느려진다. 시간의 흐름이 느려지고 빨라지는 현상은 다른 입장에 있는 사람과 비교하였을 때만 의미를 갖는다는 것이다.(즉 상대적이다) 물체(우주선) 안에 있는 사람에게 시간에 아무런 변화가 없지만, 밖에 있는 사람에게는 안에 있는 사람과 비교하여 시간이 빨리 간다는 사실이다. 특수상대성이론은 상대성이론과 광속도불변의 원리를 토대로 만들어졌다.

  그리고 광속에 가까운 속도로 날아가는 물체(우주선)는 길이도 줄어들고 질량은 커진다.(질량이란 어떤 물체의 움직이기 어려운 정도를 말한다. 무게는 중력이 약한 달에 가면 1/6이 되지만 질량은 어디에 가도 변함이 없다) 

일반상대성이론에 따르면, 빛은 중력에 의해 휘어지면, 빛이 휘는 것 공간이 휘기 때문에 일어난다. 또 중력에 의해 시간의 흐름이 느려지고, 중력이 강한 블랙홀 근처에서는 시간이 거의 정지한다.  

특수상대성이론을 더욱 발전시킨 것이 일반상대성이론이며, 일반상대성이론은 특수상대성이론에 중력을 포함시킨 이론이다.

 

* 관심있는 분은 상기 책을 한번 읽어보기를 권합니다. 그림도 많아 이해하기가 비교적 쉽습니다. 이직 제가 완전히 다 이해하는 것은 아니지만.....

- 끝 -