시간의 상대성 개념
양자물리학 이야기하면 짜증내는 기환, 인영이 그리고 막내 소정이에게…
너희들이 세상을 보는 시야를 조금이라도 넓어 졌으면 해서 써봤으니 부담 갖지 말고 그냥 편하게 읽었으면 좋겠다. 속도가 빨라질 수록 시간은 느려지고, 광속에 이르게 되면 시간은 멈춘다. 아인슈타인의 상대성이론이다.
시간과 공간에 상대적 개념을 다룬 특수 상대성이론을 1905년에 발표하였고, 1915년에 더 포괄적 개념의 일반 상대성이론을 발표하는데, 물리학 얘기를 하려고 하는 게 아니니까 그냥 편하게 읽어보렴.
오늘은 상대적 개념이나 관점이 무엇 인지에 대해 얘기해주고 싶어. 상대적이라는 것은 보는 사람의 관점에 따라 인식하는 것이 다를 수 있다는 것을 뜻하지. 물론 아인슈타인의 이론은 인식이나 느낌을 의미하는 것이 아니라 실제로 물리적 현상(거리가 줄어들거나 시간이 느려지는)까지 달라짐을 증명한 이론이지만, 아빠가 하고자 하는 이야기는 이런 이론과 비슷하게 우리가 느끼는 감각도 상대적이고, 그래서 모든 생물들이 어울려 살 수 있는 것이 아닌가? 하는 생각을 하게 되어서 정리한 글이다. 지금부턴 나만의 이론이니까, 너희들만 공감하면 아빠는 만족…
하루 살이 – 사람 – 나무
너희가 어렸을 때 충주 외 할아버지 댁에 들러, 마당 평상에서 쉬고 있을 때였어, 우연히 나무 그늘 아래에 하루살이들이 무리를 이루며 날고 있는 모습과 그 주변을 맴돌며 하루살이를 잽싸게 잡아먹는 잠자리를 보게 되었지. 잠자리와 하루살이때의 공중전이 신기해서 한참 동안 지켜보았지.
오늘 성대성이론에 대한 책을 읽다가 갑자기 30년 전 그때의 기억이 떠올라서 최근에 공부하고 있는 상대성이론을 확장해서 생각해봤어. 이론적 근거가 있는 건 아니지만, 내가 아닌 타인의 관점으로 보면 세상을 달리 해석할 수도 있겠다 싶어. 너희들에게 먼저 말해주고 싶었어.
위의 내용을 보면 3개의 생명체가 나오지? 인간인 아빠, 그리고 하루살이나 잠자리 등의 곤충군, 그리고 식물인 나무, 이렇게 3개의 각 객체 군을 나누어서 각자의 관점으로 위의 장면을 다시 한번 구성해 보면 어떨까?
- 인간의 관점
먼저 인간의 관점으로 보면 보통 사람들도 아빠와 같은 생각을 하지 않을까? 하루살이는 엄청 빨리 움직이다빨리 죽고. 나무는 정지된 듯 보이지만 아주 조금씩 성장하지. 천 년 넘은 나무도 많으니 사람에 비하면 아주긴 시간 생존하지. 인간들은 나무처럼 정지되어 있지 않고, 하루살이처럼 빠르지 않게 적당한 속도로 적당한 시간을 살다가 운명하지.
결국 인간은 우리들의 관점으로 세상을 볼 수 밖에 없지. 우리가 하루살이나 나무의 관점으로 세상을 볼 필요가 없으니까. 그렇지만 지금은 “시간” 하나에만 초점을 맞추고 생각을 해보자. 왜냐하면 시간은 인간이나 하루살이나 나무에게나 똑 같이 주어진 삶의 기준이니까? 셋 모두 시간을 거스르고 살 수는 없잖아?
- 하루살이의 관점
이번에는 하루살이의 관점으로 세상을 본다면 아마 자기들의 움직임이 빠르다고 생각하지 않을꺼야. 우리에겐 뻘라 보여도, 자기들 기준으론 그보다 빨리 날지 않으면 잠자리에게 잡아먹혀 멸종했겠지? 그리고 그들이인간을 보면 마치 우리가 나무를 바라보듯 거의 정지되어 있다고 생각하지 않을까?
우리가 밥을 먹는 모습을 하루 살이 입장에서 재현한다면 숟가락이 밥에 닿기 까지 6시간 정도, 다시 입으로오기까지 6시간 걸리는 것처럼 보인다면, 거의 나무처럼 정지된 것처럼 보일꺼야.
- 나무
나무의 나이테를 살펴보면 보통 몇 백 년은 살고 삼천 년 넘는 나무도 있다고 하네? 우리가 보기에는 가만히정지되어 있는 것처럼 보이지만 그들도 뿌리에서 영양분을 흡수하고 태양에서 광합성을 하면서 성장하는 것은 분명한 사실이야. 그런 나무가 사람을 본다면 사람들의 움직임은 너무 빨라, 마치 하루살이때가 움직이는 것 처럼 보일꺼야. 엄청 정신없이 움직이다가 며칠만에 죽어버리는.
속도와 시간의 관계
사람의 관점에서 보면 하루살이는 너무 짧은 삶을 살고, 나무는 오래 살지. 그리고 하루살이는 빨리 움직이고 반대로 나무는 정지되어 있는 것 같지.
그리고 하루살이의 입장에서 본다면 자기들은 하루만 사는 것이 아니고 정상적인 시간을 살다 가는 것이고 인간은 거의 움직이지도 않고 오래 살고 있는 것처럼 느끼겠지? 나무 입장에서는 자기들도 정상적인 시간을 사는 것이고 단지 인간이 정신없이 빨리 움직이다가, 아주 짧은 시간만 살다가 가는 것으로 보일 수 있겠지..
이처럼 자연의 시간은 일정한 것처럼 보이지만 관념에 따라 달라 질 수 있는 것이고 사실 일정하다고 생각한 물리적 시간도 아인슈타인 이론에 의해 속도와 중력 등에 따라 달라진다 했으니 “이 세상에 이것이 정답이다라고 할 수 잇는 것이 정말 있을까?”라는 궁금증을 한 번 즘 품고 사는 것이 필요하지 않을까?
2011. 05 11 아빠가…
