중학생 과학 독후감

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2015.06.27 / 2015.06.27
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본문내용: 이 책은 과학의 비밀을 풀어서 설명해주는 내용이고 특히 물리학을 다루는 이야기였기 때문에 읽기도 전에 아마 재미없을 것이라고 생각했다. 더욱이 책의 두께가 보통 책들의 두 배가 되었기 때문에 더욱 그렇게 생각할 수밖에는 없었다. 그래서 한 번 읽기에 실패 했던 책이기도 했다. 하지만 한참 뒤에 읽은 이 책은 나에게 과학이 얼마나 신비스럽고, 얼마나 재미있는지를 가르쳐 준 책이기도 하다.
이 책의 내용은 아이슈타인을 존경하는 에스더가 자신이 14살이 되던 생일 날, 고모로부터 아이슈타인의 사진을 받게 되는 것으로 시작된다. 그리하여 에스더는 매일 밤마다 사진 속에서 걸어 나오는 관찰자 닐스 씨와 이야기를 나누며 재미있는 과학 이야기를 하나씩 하나씩 배운다. 또한 낮에는 할아버지에게 물리학을 배우며 에스더가 가장 존경하는 아인슈타인의 이름을 딴 알베르트화 되어 가는 과정을 보면서 우리는 자연스럽게 물리학을 깨닫게 되는 것이다. 뉴턴의 만유인력의 법칙과 패러독스에 대한 이야기 그리고 빛에 대한 과학의 비밀을 밝혀낸 과거의 과학자들의 이야기들이 옛날이야기처럼 재미있게 느껴졌다.
가장 재미있고 신기했던 내용은 빛에 대한 이야기였다. 우리에게 없어서는 안 될 태양빛을 우리가 보았을 때는 이미 8분 전에 떠난 빛을 보고 있다는 것이다. 나는 현재에 살고 있으면서 내가 보고 있는 빛은 과거라는 사실이 처음에는 받아들이기가 힘들었다.
어떻게 한 공간에 현재와 과거가 함께 존재할 수 있다는 것인가? 그 이론은 우리가 빚보다 빠르게 달릴 수만 있다면 우리는 과거의 어느 지점으로 돌아갈 수 있다는 이야기가 되는 것이다. 왜냐하면 우리가 보는 것들은 모두 현재라고 생각하지만 물체에서 반사된 빛이 눈에 들어올 때까지는 약간의 시간이 걸리게 된다. 그렇게 되면 우리는 다른 사람들과는 다른 시간, 즉 과거를 보게 된다는 이론이다. 아주 멀리 떨어져 있는 별을 우리가 볼 때에는 그 빛이 수백만 년 전의 것이라면 인류가 생기기도 전인 그 때의 빛을 보면서 별을 보게 되는 것이니 신기하기 그지없었다. 빛보다 빠르기만 하다면 우리가 과거로 계속 돌아가서 우리가 태어나기 전으로 갈 수도 있다는 말도 안되는 이론이 성립하게 되는 것이다. 만약 현재를 살아가면서 후회할 일이 생긴다면 빛보다 빨리 뛰어가서 과거로 돌아가 후회되는 일을 수정할 수 있다. 그렇게만 할 수 있다면 얼마나 좋을까? 물론 우리의 상상 속에만 존재하는 타임머신이 만들어져야 할 것이고, 그 타임머신은 빛보다 더 빨라서 과거로 돌아갈 수 있어야 한다.
보통 사람들은 빛보다 빠르거나 비슷하게 운동을 하더라도 빛을 볼 수 있을 것이라고 생각난다. 우리가 물체를 볼 수 있는 이유는 광원에서 나온 빛이 물체에 부딪힌 뒤 우리의 눈으로 빛이 들어오기 때문이다. 그런데 우리가 빛보다 빨라지게 된다면 주변의 모습을 볼 수 있을 지가 궁금해졌다. 나는 기차를 타고 갈 때 바깥의 풍경을 보면서 갈 수 있듯이 아무리 빠르더라도 볼 수 있을 거라고 기대했다. 하지만 그 기대는 빗나갔다. 물론 그 빛 자체가 광원이라서 그 빛을 볼 수 있을 거라고 나처럼 생각할 수도 있겠지만 광원이 아닌 빛도 있기 때문에 "아무 것도 볼 수 없다." 라는 답이 나오는 것이다. 만약 빛의 속도로 여행을 한다면 바깥의 풍경을 본다는 낭만적인 생각은 버려야한다니 좀 아쉬웠다.
아인슈타인은 다른 사람들이 생각지도 못했던 빛의 속도를 생각해 냄으로써 실제로는 실험하지 못하고 상상만을 의지해야하는 이론임에도 불구하고 과학의 역사에 획을 그은 훌륭한 과학자였다. 나는 그런 아인슈타인에게 박수를 쳐 주고 싶었다.
그리고 또 한 가지 인상 깊었던 것은 E=mc² 이였다. 그 대로 풀어보자면 에너지=질량x빛의 속도의 제곱 이라는 것인데 처음에는 이 공식이 이해가 가지 않았다. 빛의 속도라면 약 초당 30만km 일 것이다. 그런데 그것의 제곱이면 억 단위가 되는데 거기서 또 질량을 곱한다. 이 책에 나오는 에스더도 나처럼 이 공식을 이해하기 힘들었다. 그러나 그만큼 에너지의 크기가 거대하다는 것을 알게 되었다. 곰곰이 생각해보니 예전에 아인슈타인도 동전 한 닢이면 도시를 밝힐 수 있다고 했는데 아주 틀린 이야기는 아니라는 것을 알 수 있었다. 아주 높은 빌딩에서 어떤 물체를 떨어뜨리면 중력에 의해 내려오는 속도가 점점 빨라질 것이고 운동에너지로 바뀐다. 우리 실생활에서도 이용된다. 폭포를 이용해서 떨어지는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어서 수력 발전을 하기도 한다. 에너지는 결코 사라지는 법이 없다고 한다. 하나의 에너지가 다른 형태의 에너지로 변한다고 해도 그 양은 결코 변하지 않기에 전체 에너지의 총합은 변하지 않는다는 이야기다. 그리고 만약 쇳덩어리가 있다면 그것의 질량은 변하지 않지만 그것에 무게를 재는 곳이 달이냐 지구냐에 따라 변할 수 있다는 것이다. 중력 때문이다. 그러나 잊지 말아야 하는 것은 에너지와 질량의 값은 같다는 것이다. 예를 들면 물이 얼면 고체, 녹으면 액체, 수증기가 되면 기체가 된다. 이것들은 실제로 같은 것이다. 다만 형태만 다를 뿐인 것이다. 그러나 질량은 같다. 질량이 형태를 바꿔서 에너지를 갖게 된다고 해도 질량과 에너지는 같다.
그리고 가장 재미있게 읽었던 부분이 패러독스였다. 패러독스는 흔히 알듯이 모순과 비슷한 개념일 것이다. 앞과 뒤가 맞지 않는 것. 책에서 제시된 수많은 패러독스 중에서 재미있는 것을 꼽자면 아인슈타인이 발표한 쌍둥이 패러독스 일 것이다. 예를 들어 "A와 B는 쌍둥이다"라고 제시를 한 후 A를 빛과 비슷한 속도 혹은 좀 더 빠르게 우주여행을 시키고, 나머지 하나는 지구에 남겨두었다면 어떤 변화가 있을까? 신기하게도 우주여행을 하는 A가 B보다 덜 늙는다고 한다. 즉, 수 십 년 후 A가 돌아온다면 A는 B보다 젊어지게 된다. 쌍둥이는 같은 날에 같은 부모에게서 태어난 형제, 자매를 의미하는데 나이가 같지 않기 때문에 A와 B는 쌍둥이가 될 수가 없다. 그러므로 아까 제시한 "A와 B는 쌍둥이다."라는 말은 패러독스가 된다. 만약 빛의 속도로 갈 수만 있다면 젊어질 수 있다니 사람의 생명도 조절할 수 있는 방법이 생기게 되는 것이다. 패러독스 부분은 모순이고 역설이었지만 가장 재미있고 흥미있는 이야기였다.
나는 이전까지 물리학에 대해서 흥미는 있었지만 자세하고 간단하게 알기는 쉽지가 않았다. 그런데 나는 이 책을 통해서 그 동안에 관심이 있었던 아이슈타인에 관한 이야기들과 그가 발표한 물리학에 대해서 좀 더 깊이 알 수 있어서 다 읽은 후 뿌듯함을 느꼈다. 그리고 우리 인류가 이만큼 발전할 수 있었던 것은 갈릴레오나 아인슈타인과 같은 과학자들의 상상력에서 비롯되었다는 사실을 알게 되었다. 또한 그러한 과학자들의 이론을 또 다른 과학자들이 끊임없이 연구하고 잘못된 이론을 밝히고 더 나은 이론을 새움으로 발전을 거듭하면서 현재에 이르렀다는 사실도 깨닫게 되었다. 그런 노력이 없었더라면 지금의 우리는 과학의 해택 없이 힘들게 생활하고 있었을 것이다. 이렇게 편안하게 살아갈 수 있도록 도와준 과학자들에게 감사함을 느끼면서 나도 노력을 하면서 어떤 것이든 그냥 지나치지 않고 관찰하고 깊이 생각하는 사람이 되어야겠다고 다짐한다.

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. 솔직히 지금 독후감이라고 쓰고는 있지만 대학생이라는 사람이 책을 읽고 이정도의 수준 밖에 느낀 것이 없나 라는 생각에 나 자신에게 조금 실망스럽기는 하다. 왠지 중학생 때 내가 읽었어야 할 책이란 생각이 들어서 대학생이 된 지금은 뭔가 거창한 깨달음을 얻길 바랐는지도 모르겠다. 그래서 이 책을 염두에 두고 다음에 다시 읽어볼 생각이다. 다시 읽어볼 그 언젠가에는 내가 얼마나 더 내적으로 성숙해 있을지 걱정과 설렘이 뒤섞인다.

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