안녕하세요?
500년 과학 역사를 보면 갈릴레오, 뉴턴 그리고 아인슈타인에 이르기까지 우리의 통념을 뒤집는데서 큰 도약이 있었습니다.
과학이 어렵다고 하는 이유가, 물론 과학 자체가 어려운 것도 있지만 인간의 사고체계, 즉 경험에 반하기 때문에 어렵습니다.
아침에 해가 뜨고 저녁에 지는 현상을 보면 누구나 해가 움직인다고 생각하지 지구가 움직일 거라고 상상하지 못하죠.
지구가 돈다면 왜 우리는 그것을 느끼지 못하는가, 마차만 타도 덜커덩거리는 걸 느끼는데...
당대 식자들도 이런 지극히 상식적인 반문을 했습니다.
돌을 던지고, 공을 차고, 노를 젓고....
우리는 힘을 써서 뭔가를 움직인다고 생각합니다.
그러나 뉴턴은 그 반대로 힘을 써서 운동을 멈추게(가속도) 한다고 봤고 이것이 뉴턴역학으로 발전했습니다.
테이블에 연필을 올려 놓으면 정지한 생태로 있습니다.
원래는 테이블을 뚫고 지구 중심을 향해 낙하해야 하지만 연필과 테이블에서 발생하는 전자기력이라는 힘에 의해서 지구 중심으로 운동하지 못하는 겁니다.
즉 힘이 물체의 가속도(속도가 증가하거나 감속하거나 멈추는)를 일으키죠. 중력=가속도인 것처럼.
우리는 관찰자의 위치나 운동상태에 따라 모든 운동은 상대적이라는 인식을 갖고 있습니다.
A라는 사람이 시속 20km로 달리고, 내가 시속 10km 로 달린다면 두 사람 사이 상대속도는 10km라는 게 우리의 경험칙입니다.
그러나 아인슈타인은 관찰자의 위치나 운동에 상관없이 자연을 기술하는 법칙은 단 하나라는 사실을 알아 냅니다. 광속 불변의 법칙.
입자와 파동의 관계.
우리 인식은 입자면 입자고, 파동이면 파동이지 입자와 파동은 상반되는 개념으로 함께 할 수 없다고 생각합니다.
평면의 2차원 세계가 있다고 칩시다.
그 위에 동전 앞면을 올려 놓으면 2차원 사람들은 그걸 ‘앞면’아라고 하겠죠. 뒤집어 놓으면 그들은 ‘뒷면’이라고 표현할 겁니다.
이들에게 앞면과 뒷면은 함께할 수 없는 상반된 개념으로 알고 있을 뿐, 양면을 모두 가진 ‘동전’이라는 개념도 없고 그걸 표현하는 언어도 없습니다.
아인슈타인마저도 “내가 달을 보지 않으면 달은 존재하지 않는 것인가?” 양자역학을 조롱 했었죠.
이렇듯 큰 도약을 이루어낸 사건들은 모두 우리 인식을 깨는 데서 출발했다는 게 놀랍고, 다음엔 무엇이 깨질까 설레입니다.
진정한 천재들........
