일반 상대성 이론

상상해 봐. 온 우주가 마치 거대하고 보이지 않는, 쭉쭉 늘어나는 고무판 같다고 말이야. 나는 바로 그 고무판, 즉 시공간이란다. 태양이나 행성처럼 아주 무거운 것들이 이 판 위에 있으면, 그 무게 때문에 판이 푹 꺼지게 돼. 그러면 지구 같은 작은 물체나 네가 던진 공은 그저 그 굽은 길을 따라 굴러가는 거야. 이게 바로 중력의 진짜 모습이란다. 나는 시간과도 장난을 쳐. 아주 무거운 물체 근처에서는 시간을 아주 살짝, 정말 아주 살짝 느리게 가게 만들기도 해. 신기하지. 내 이름이 뭐냐고. 나는 바로 일반 상대성 이론이야.

아주 오랫동안 사람들은 아이작 뉴턴이라는 똑똑한 과학자가 만든 중력에 대한 옛날 생각을 믿었어. 그는 중력을 보이지 않는 끈이 물건들을 서로 끌어당기는 것이라고 생각했지. 하지만 아주 호기심 많고, 항상 머리카락이 헝클어져 있던 한 남자가 나타났어. 그의 이름은 알버트 아인슈타인이었지. 그는 우주를 완전히 새로운 방식으로 생각했단다. 1907년쯤, 그는 아주 행복한 상상을 했어. 만약 어떤 사람이 건물에서 떨어진다면, 그 순간만큼은 자신의 무게를 느끼지 못할 거라는 생각이었지. 마치 우주에서 둥둥 떠다니는 우주비행사처럼 말이야. 이 신기한 생각은 그에게 아주 중요한 힌트를 줬어. 그는 이 수수께끼를 풀기 위해 아주 오랫동안 열심히 공부하고 계산했단다. 그리고 마침내 1915년 11월 25일에, 세상을 향해 자신의 완성된 생각을 발표했어. 중력은 끌어당기는 힘이 아니라, 바로 시공간의 모양 그 자체라는 멋진 이야기였지.

아무리 멋진 생각이라도 진짜라는 증거가 필요했어. 그래서 과학자들은 내가 정말 맞는지 시험할 완벽한 순간을 기다렸지. 그 순간은 바로 1919년 5월 29일, 개기일식 때 찾아왔어. 달이 태양을 완전히 가려서 낮이 밤처럼 어두워지는 특별한 날이었지. 아서 에딩턴 경이라는 영국의 천문학자가 이 일식을 보기 위해 멀리 아프리카까지 여행을 떠났어. 그는 가려진 태양 바로 옆에 있는 별들의 사진을 찍었지. 사진을 확인해 보니 정말 놀라운 일이 벌어졌어. 별빛이 태양을 지나오면서 살짝 휘어진 거야. 내가 예측했던 그대로 말이야. 이것은 내가 그저 재미있는 이야기가 아니라, 우주가 실제로 작동하는 방식이라는 것을 모두에게 증명해 주었단다.

나는 아주 오래전에 태어났지만, 지금도 너희들 곁에서 중요한 일을 하고 있어. 너희가 길을 찾을 때 쓰는 스마트폰의 GPS 알지. 하늘 높이 떠 있는 인공위성들이 정확한 위치를 알려주려면 나의 규칙을 꼭 따라야 해. 시간과 중력에 대한 나의 계산이 없으면, GPS는 엉뚱한 곳을 알려줄지도 몰라. 나는 블랙홀이나 우주의 시작 같은 놀라운 비밀들을 이해하는 데 도움을 주기도 한단다. 그러니 너희도 항상 호기심을 갖고, 세상을 향해 질문하고 상상하는 것을 멈추지 마렴.