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옛날부터 공부해보고 싶었던 아인슈타인의 상대성이론이었다. 인터스텔라 라는 영화가 나온 이후로 사람들은 상대성이론은 더 많이 알게 되었고, 나 또한 그에 대해 관심을 가지게 되었다. 주변에서 워낙 어렵다는 말이 많았기에, 상대성이론을 공부하기 전까지 두려움과 과연 내가 잘 공부하고 이해할 수 있을까? 과연 이걸 끝까지 공부할 수 있을까? 하는 생각이 들었다. 그래도 호기심이 두려움을 이겼나보다. 상대성이론에 대해 공부를 해보기로 마음을 먹었다. 우선 아인슈타인의 상대성이론은 1905년 5월 15일에 발표한 중요하고도 어려운 이론이다. 아인슈타인은 친구 베쏘(Michele Besso)를 만나 이야기를 하던 중에 상대성이론에 대한 힌트를 얻었다고 한다. 일상생활에서 상대성이론을 발견할 줄은 상상도 못했다. 1905년 당시 아인슈타인은 발명품이 특허가 될지 안될지 판별하는 심사관이었다. 그런데 그런 서류들 중에서 시계에 관련된 내용이 많았다. 서로 떨어진 기차역의 시간을 어떻게 하나로 맞출 것인가 에대한 내용이 많았다고 추측한다.아인슈타인은 동시간대에 떨어졌다고 추측되는 번개가 동시에 떨어진 것이 아닐 지도 모른다라고 말했다.그는 눈 앞에 보이는 것을 믿지 않았다. 아인슈타인은 상대성이론의 예로 기차를 들었다. 이유는 정확히 우리가 알 수 있는 방법이 없지만, 추측컨대 그 시대에는 기차가 제일 빨랐을 것이라고 생각되기 때문이다.특수상대성이론에 의하면 기차가 우선 정지하여있다고 친다. 그안에는 빛을 발사하는 광선기가 있고 똑같은 거리에 두개의 반사기가 있다고한다. 그러니까 a반사기 - 광선기 - b반사기 순으로 있다고 하는 것이다. 우선 기차 안에서 아인슈타인의 관점으로 보았을때 광선기의 스위치를 누르면 당연히 동시에 같은 거리에 있는 a,b반사기에 빛이 도달한다. 밖에 있는 행인들의 관점도 마찬가지로 동시간대 광선기의 빛이 두개의 반사기에 도달한다. 하지만 기차가 앞으로 (오른쪽으로) 등속운동을 빠르게 한다고 하자. 우선 아인슈타인의 관점에서는 기차안에서의 빛의 이동거리는 일정하고 도달되는 속도도 일치한 것으로 보인다. 하지만 밖에서의 행인의 관점으로는 오른쪽으로 기차가 등속운동을 하고 있을때 광선기의 스위치를 누르게 되면 a 반사기에 빛이 먼저 도달되는 것 처럼 관찰된다. 이 원리는 우리는 동시성의 원리라고 부른다. 나는 이러한 아인슈타인의 이론을 공부하면서 무척이나 놀랐다. 우리가 미처 생각하지 못하고 지나갔을 그런 일상생활에서의 원리들은 아인슈타인이, 한 인간이 발견해 냈다는 것이 무척이나 놀랍고 경이로운 일이었다. 먼저 아인슈타인의 다른 이론을 말하자면 지구의 자전이 공간을 미세히 비큰다고 한다. 이점에서는 약간 이해가 부족했지만, 시물레이션 영상으로 이해가 되었다. 이 점에서는 실제 미국에서 실험을 했다는 바에 무척이나 놀랐다. 그리고 먼저 상대선이론에서는 시간과 우주와 뭔가가 빠르다라는 것들이 나오는 것을 느낄 수 있다. 먼저 광속불변의 진리에서 상대성이론을 알 수 있게 되고 그리고 상대성이론에서 시간 팽창과 길이의 수축을 알 수 있게 된다. 긴 기차가 아주 빠르게 운동을 한다고 치면, 그 길이가 짧게 보인다. 이것이 길이수축이다. 그리고 상대성의 이론에서 동시성의 원리 빛을 보여준결과에서는 빛의 속력은 어느 관찰자가 보든 항상 c로 같다. 아직 아인슈타인의 반의 반도 알아가지 못하였지만, 이제부터 알아가려고 노력한다. 상대성이론은 아직 미흡하게 공부했지만, 앞으로 더 열심히 공부해야겠다는 생각이 든다.
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