아인슈타인의 생각 실험실 2

1권 목차

머리말

1장 상대성이론의 매력
2장 상대와 절대
3장 빛이 낳은 딜레마
4장 특수상대성이론 탄생 전야
5장 특수상대성이론의 탄생
6장 특수상대성이론 들어가기
7장 4차원과 광속 저 너머

부록
아인슈타인의 생애
참고 도서
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2권 목차

머리말

1장 미진한 아쉬움이 절실한 꿈으로
2장 우주선, 관성력 그리고 엘리베이터
3장 아인슈타인 엘리베이터와 등가원리
4장 힘겨웠지만 운이 따랐던 시기
5장 중력과 빛의 휨
6장 중력과 공간
7장 일식과 빛의 휨 측정
8장 중력렌즈
9장 아인슈타인 편이
10장 수성의 장미꽃형 궤도

부록
아인슈타인의 생애
참고 도서
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아인슈타인이 즐긴 또 하나의 사고(思考) 실험은 이러한 것이었다. 사고 실험이란 현 상황에서 직접 실험하는 것이 여의치 않을 때 머릿속에서 과정을 그려 결과를 도출해 내는 실험이다.

사방이 막혀 있는 공간에 내가 있다.
공간은 한없이 드넓다.
나는 손거울을 들고 있다.
그러나 빛이 없기에 손거울은 내 모습을 비추어 주지 못한다.
갑자기 공간 한쪽에 밝은 빛이 나타난다.
빛이 생긴 덕에 내 모습이 손거울에 뚜렷하게 나타난다.
빛은 계속 광채를 강하게 내뿜고 있다.
빛으로부터 벗어나고 싶은 충동이 인다.
나는 손거울을 들고 힘차게 달린다.
나는 속도를 높인다.
손거울을 본다.
내 모습은 여전히 그 속에 또렷이 영상을 드리우고 있다.
나는 속도를 한껏 높여 이내 빛의 속도에 이른다.
나는 다시 손거울을 바라본다.
아니, 이런!
내 모습이?

내 모습이 어떻게 되었을까? 볼록해졌을까, 오목해졌을까? 아니면 여러 영상이 겹쳐 보일까? 이도 아니면…….
광속에 이르는 순간, 그 전까지 손거울에 비쳤던 아인슈타인의 모습은 일순간에 사라져 버린다. 이유는 간단하다.
거울에 아인슈타인의 모습이 비치기 위해서는 빛이 거울에 반사되어야 한다. 그러니까 아인슈타인의 얼굴을 비롯해 몸 곳곳을 때린 광선이 손거울에 반사되어야만 그의 모습이 손거울에 나타나는 것이다. 그런데 아인슈타인이 달리는 속도가 빛과 같아지면 빛은 더 이상 그를 앞지를 수 없다. 그러니 손거울에 아인슈타인의 모습이 반사되기는커녕 공간 한쪽에서 뒤늦게 뻗어 나온 광선은 그를 따라잡을 수조차 없다.
☞ 1권 본문 31쪽 중에서

이와 비슷한 상황은 채플린(Charlie Chaplin, 1889-1977)과의 만남에서도 드러난다. 아인슈타인이 로스앤젤레스에서 채플린의 초대를 받아 무성영화 <가로등>의 시사회에 갔을 때였다. 그가 극장에 들어가려고 하는데 사람들이 극장 앞에 구름처럼 몰려와 아인슈타인과 채플린을 외치며 길을 터 줄 생각을 하지 않았다. 그날 채플린은 아인슈타인에게 이렇게 말했다.
"제가 대중에게 인기가 있는 건 사람들이 저를 이해하기 때문입니다. 그러나 아인슈타인 선생님이 대중적 인기를 누리는 건 그 누구도 당신을 이해하지 못하기 때문이지요."
이렇듯 과학자로서 누릴 수 있는 온갖 영광과 영예를 한 몸에 받은 아인슈타인이었지만, 평화주의를 외쳤던 그에게 정치적 이해득실에 따라 뒤바뀌었던 인종적 문제는 벗기 어려운 멍에와도 같은 것이었다. 그는 이렇게 말했다.
"상대성이론으로 인해 저는 많은 사람들로부터 사랑을 받고 있습니다. 그러한 현재의 제 신분은 독일에서는 독일 학자로, 영국에선 유태계 스위스 학자로 간주되고 있습니다. 그러나 만약 운명이 지금과는 달리 저를 비참한 결과로 이끌었다면 저는 독일에선 유태계 학자로, 영국에선 독일 과학자로 취급받았을 겁니다."
☞ 2권 본문 163쪽 중에서