상대성 이론

모든 건 상대적으로 움직이는 거야! 빛의 속도로 우주에 간 동글이의 모험

할머니가 구운 동그란 빵 동글이는 우주의 법칙을 따르는 세계에 존재합니다. 잴 수 있는 질량이 있으며, 시간과 공간 속에 존재한다는 뜻이죠. 이 책은 동글이가 창턱에 얼마나 오래 있었는지 시간으로 나타낼 수 있으며, 동글이가 거리를 이동할 수 있고 속도를 가진다는 것을 보여 줍니다.

동글이가 기차에 탔습니다. 기차 안에서 동글이는 가만히 앉아 있지만, 밖에서 기차를 바라보는 늑대에게 동글이는 움직이는 것처럼 보입니다. 동글이가 늑대에 대하여 상대적으로 움직이는 것입니다. 만약 기차 안에서 동글이가 움직인다면, 늑대가 볼 때 동글이는 기차의 속도에 동글이의 속도까지 더해 더 빠르게 움직이는 것처럼 보이죠.

만약 동글이가 로켓을 타고 빛의 속도에 가까운 속도로 우주에 간다면 어떻게 될까요? 이 책에서 우리는 시간이 팽창하고, 공간이 수축하는 흥미로운 결과를 그림으로 볼 수 있습니다. 동글이가 우주에서 돌아왔을 때 지구에서는 훨씬 많은 시간이 지나 있게 되지요. 하지만 로켓 안에 있는 동글이는 그런 변화를 느낄 수 없어요. 아무리 빛의 속도로 움직이고 있다고 해도 자기 자신에 대해서는 상대적인 운동을 하지 않고 가만히 있기 때문입니다.

이 책은 마지막으로 상대성 이론의 핵심적인 명제를 강조합니다. 바로 동글이가 굴러가든, 기차를 타든, 로켓을 타든 누군가에 대해 상대적으로 움직인다는 사실이지요.