빛의 물리학 2부 - 빛과 공간 > 일반상대성 이론 1

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떨어진다는 것은 무엇일까요?

왜? 아래로 떨어지는 걸까요?

이것은 아주 단순한 질문에서 시작합니다.

무엇이 우리를 아래로 떨어지게 하는가..

1905년 기적의 해,

​베른의 특허국 심사관 아인슈타인은 특수상대성 이론을 발표했습니다.

그것으로 절대적인 것과 상대적인 것이 완전히 바뀌어 버렸죠.

가장 큰 세계와 가장 작은 세계를 놓고, 물리학이 전쟁을 치루는 20세기 초,

우주의 비밀을 들여다 보려는 사람들의 열망이 우리를 설레게합니다.

나와 세계, 이 우주의 비밀을 풀기 위해 그들이 쫒아갔던 것..

빛입니다.

2012년 5월 21일 일본 도쿄

길을 가던 사람들이 발길을 멈췄습니다.

무엇이 이들을 멈추게했을까요?

오늘 이 하늘에서 특별한 일이 일어납니다.

도쿄에서는 173년만 입니다. 아침이 밤처럼 어두워집니다.

평생 볼까 말까한 장관앞에.. 도쿄의 아침이 잔뜩 긴장합니다.

금환일식의 절정은 오전 7시 20분이었습니다.

태양이 달 뒤에 숨는 이 순간, 우주는 자신의 비밀 일부를 슬쩍 드러냅니다.

아인슈타인의 열렬한 지지자 한 사람도 그 비밀을 들여다 봤습니다.

19019년 영국의 에딩튼은 망원경을 이용해 일식을 관찰했습니다.

에딩튼의 질문은 한 가지였습니다.

별빛은 중력에 의해 휘어지는가? 네, 

중력파에 의하여.. 휘여 집니다.

2부 빛과 공간, 일반상대성 이론

일식에는 태양과 달, 지구가 일직선이 됩니다.

태양이 달에 가려 하늘이 어두워지죠.

이때 하늘의 별이 드러납니다.

하지만 태양뒤에 숨은 별은 지구에서는 안 보여야 합니다.

에딩턴은 그 숨을 별을 사진에 담았습니다.

이것으로 한 사람의 운명이 달라졌습니다.

1906년 스위스 베른, 스물일곱의 아인슈타인

​특수상대성 이론을 발표하고 1년이 지났지만..

생활은 그닥 나아지지 않았습니다.

특허국 기술전문 제 2급 사무관으로 승진했고..

아들은 한참 말 안 들을 나이가 됐죠.

함께 물리학을 전공했던 아내는

더 이상 남편을 따라잡을 수 없게 되었습니다.

아인슈타인이 오직 신경 쓰는 것은

특수상대성이론에 중력을 적용할 수 없다는 점입니다.

특수상대성이론은 등속의 세계,

중력은 가속의 세계여서 맞지 않았던거죠.

떨어지는 것은 뭘까?

왜 떨어질까? 이러면 쉽지.. 중력의 힘.. 당기니까..

중력.. 이거.. 당기고 있거든.. ㅡㅡ

이 간단하고도 단순한 질문은 거장 뉴턴을 향한 도발이었습니다.

영국왕립학회, 자연지식의 향상을 위한 영국왕립학회

지하서고엔 자연과학의 보고들이 가득합니다.

1660년 창립된 이 학회가 가장 중요하게 생각하는 책은 뭘까요?

뉴턴의 프린키피아 입니다. 모두 3권, 라틴어로 쓰여졌습니다.

뉴턴은 이 책에서 우주가 어떻게 작동하는지 설명하고 있습니다.

그는 이 책을 마흔다섯살에 출판했습니다.

하지만 아이디어 대부분은 20대 초반에 나온 겁니다.

그를 우주의 작동원리까지 가게한 질문이 하나 있었습니다.

도대체, 떨어진다는 건 뭘까?

뉴턴이 고향으로 돌아온 것은 스물 셋!

전염병 때문에 다니던 대학이 휴교를 했기 때문이죠.

뉴턴이 이곳으로 돌아온 1665년을.. 기적의 해라고 부릅니다.

어릴 때 살았던 이집에서 2년동안 머물렀습니다.

수학과 철학 생각에 모든 시간을 쏟았습니다.

연구거리는 주변에 넘쳐났죠.

예를들면, 땅에 있는 물건은 아래로 떨어지는데..

왜 하늘에 있는 저 큰 달은 떨어지지 않을까?

저렇게 큰 달은 왜 떨어지지 않을까?

​무슨 힘이 달을 지구 주위로 돌게 만들까?
 
뉴턴이 가졌던 생각입니다.
 
그건 2,000년 간 이 세계를 지배해 온 세계관에 관한 질문이기도 했습니다.