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• [시리즈] 비주얼 과학 (상상의집) [5]

출판사 리뷰

상대성이론을 이해하는 것은 어린이가 더 쉬울 것이다! -아인슈타인

상대성이론은 그 논리가 어려운 것이 아니라 그 결과가 믿겨지지 않는 것이다
아인슈타인의 무모할 만큼 과감한 상상력을 체험하게 해주는 그림책

우리는 시간과 공간은 변하지 않는 고정적인 무대라고 생각합니다. 그렇지만 상대성이론은 시간이 느리게 가기도 하고 길이가 줄어든 것처럼 보인다고 말합니다. 이것은 우리의 일상에서는 경험하기 힘든 일입니다. 그렇다보니 상대성이론은 무척 어렵고 이해하기 힘든 것이라는 생각이 많습니다.
아인슈타인이 20세기 가장 유명한 천재 과학자로 불리기 때문에 더욱 그러할지도 모릅니다. 다른 사람이 따라올 수 없는 천재가 만든 이론이라면 평범한 사람들이 이해하기란 거의 불가능할 것이라고 지레 생각하는 것이지요, 그렇지만 아인슈타인이 천재라 불리는 것은 그 이론이 어려워서가 아니라 여태껏 누구도 상상하지 못한 방식으로 세상을 바라보았기 때문입니다. 무모할 만큼 과감하게 전제를 뒤집어 버리는 그의 상상력이 그를 천재라 불리게 한 것입니다.
실제로 아인슈타인은 자신의 손녀딸도 상대성이론을 이해할 수 있다고 말하며 \"개미 한 마리가 축구공 위에 있다면 축구공이 둥글다는 것을 알 수 있을까?\" 라고 설명을 시작했다고 합니다. 상대성이론을 위해 필요한 것은 고정관념을 버린 풍부한 상상력, 그것 하나뿐입니다. 상대성이론을 알게 되는 것은 우리의 사고가 우주처럼 커진다는 것을 의미합니다. 우주의 크기에 비하면 우리는 티끌보다 작지만, 이 책은 티끌보다 작은 우리의 머릿속에 우주가 들어오는 경이로운 체험으로 안내합니다.

상대성이론을 이끌어낸 경이로운 상상력을 그림책으로 만난다

20세기의 가장 유명한 과학자 앨버트 아인슈타인이 만들어낸 상대성이론은 그 자체만으로 엄청난 변화를 가져왔습니다. 이것은 움직이는 것의 시간은 느리게 가고, 움직이는 것의 길이는 줄어들고, 움직이는 것의 질량은 늘어나며 시공간이 일그러지는 현상이 중력이라고 설명하며 일대의 혁명적인 전환을 가져왔습니다.

현실에서 상대성이론의 결과는 느끼지 못할 만큼 작아서 우리는 좀처럼 상대성이론의 결과를 잘 상상하지 못합니다. 상대성이론이 어렵게 느껴지는 이유는 이론이 어려워서가 아니라, 그 결과가 믿기 어렵기 때문이라고들 말합니다. 우리는 시간과 공간은 변하지 않는 고정적인 무대라고 생각합니다. 그렇지만 상대성이론은 시간이 느리게 가기도 하고 길이가 줄어든 것처럼 보인다고 말합니다. 이것은 우리의 일상에서는 경험하기 힘든 일입니다.

하지만 우리의 사고를 일상에서 더 넓고 큰 세계로 확장해보면 상대성이론의 세계가 떠오릅니다. 상대성이론을 알기 위해 필요한 것은 어려운 물리 지식보다 풍부한 상상력입니다.

우주적 시간과 공간을 머릿속으로 상상해 보는 색다른 경험

이보다 더 쉬울 수 없을 만큼 천천히 차근차근 쓴 이 책은 그림책의 형식으로 어린이들에게 상대성이론의 세계를 하나씩 펼쳐 보여줍니다. 실제로 아인슈타인은 자신의 손녀딸도 상대성이론을 이해할 수 있다고 말하며 \"개미 한 마리가 축구공 위에 있다면 축구공이 둥글다는 것을 알 수 있을까?\" 라고 설명을 시작했다고 합니다. 상대성이론을 위해 필요한 것은 고정관념을 버린 풍부한 상상의 나래, 그것 하나뿐인 것이지요.

상대성이론을 알게 되는 것은 우리의 사고가 우주처럼 커진다는 것을 의미합니다. 우주의 크기에 비하면 우리는 티끌보다 작지만, 이 책은 티끌보다 작은 우리의 머릿속에 우주가 들어오는 경이로운 체험으로 안내합니다.

이 책은 쉬운 글과 실생활 주변에서 찾은 사물들로 아인슈타인의 상대성이론을 상상해볼 수 있게 하였습니다. 4차원의 시공간이 상대성이론에 따라 중력이 있는 곳에서 휘어지는 것을 2차원의 트램폴린 위에 놓인 공으로 설명하는 등 탁월한 설명 방법을 동원했습니다. 그림으로 처음 상대성이론을 접하는 어린이들에게 즐거운 물리체험을 즐겁게 안내하고 있습니다.

머리말
이 책에 관해

제1장 상대성 이론이 탄생하기까지
지구는 정말 돌고 있을까?
‘공간’은 무엇으로 이루어져 있을까?
‘시간’은 어떤 식으로 흘러갈까?
물리의 기본 ‘운동 법칙’
‘빛’은 무엇으로 이루어져 있을까?
빛의 속도는 얼마나 될까?
아인슈타인의 의문
[정리] 상대성 이론이 탄생하기까지의 물리학

제2장 특수 상대성 이론이란 무엇일까?
신기한 ‘빛’과 ‘속도’
‘시간’은 절대적이지 않다!
‘빛’과 ‘시간’의 실험
빛의 속도에 가까워지면
시간이 느려진다는 증거
‘공간’은 절대적이지 않다!
‘시간’과 ‘공간’과 ‘시공’
‘시간’과 ‘무게’의 관계
E\u003dmc2가 나타내는 것
[정리] 특수 상대성 이론이 밝혀낸 사실

제3장 일반 상대성 이론이란 무엇일까?
일반 상대성 이론이란?
‘중력’이란 무엇일까?
‘중력’과 ‘공간’의 관계
‘중력’과 ‘시간’의 관계
증명된 일반 상대성 이론
신기한 상대성 이론
시간 여행의 가능성 /
[정리] 일반 상대성 이론이 밝혀낸 사실
상대성 이론이 가르쳐 주는 ‘우주’의 모습

용어 해설
자세한 공식 풀이
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