중력

안녕. 친구들과 달리기 경주를 할 때 시간이 쏜살같이 지나가는 것처럼 느껴본 적 있니? 아니면 무거운 볼링공이 푹신한 매트리스 속으로 쑥 들어가는 것을 보면서, 우주에 있는 거대한 물체들도 똑같을까 하고 궁금해한 적은? 나는 그 모든 생각들을 연결하는 비밀이야. 나는 시간이 늘어나고 줄어들 수 있고, 공간이 휘고 구부러질 수 있는 이유란다. 나는 마치 우주의 숨겨진 규칙책과 같아. 사람들이 나에 대해 알기 전에는, 공간은 그저 텅 빈 고요함이고 시간은 어디서나 누구에게나 똑같이 똑딱거리는 시계라고 생각했어. 하지만 나에게는 비밀이 하나 있지. 공간과 시간은 가장 친한 친구 사이로, 네가 얼마나 빨리 움직이는지, 그리고 네 주위에 무엇이 있는지에 따라 춤을 추는 방식이 달라진단다. 시간과 공간이 한 팀인 세상을 상상할 수 있겠니? 바로 네가 살고 있는 세상이 그래, 나 덕분이지. 나는 상대성 이론이야.

오랫동안 나는 아무도 풀지 못하는 비밀이었어. 그러다 아주 유명한 헝클어진 머리카락을 가진, 호기심 많은 남자 앨버트 아인슈타인이 나에 대해 생각하기 시작했지. 1905년, 스위스의 한 특허 사무소에서 평범한 일을 하던 그는 머릿속으로 '사고 실험'을 하곤 했어. 빛줄기를 타고 여행하면 어떨까 상상해 본 거야. 그는 놀라운 사실을 깨달았어. 빛의 속도는 우주 최고의 속도 제한이고, 그보다 더 빠른 것은 아무것도 없다는 걸 말이야. 그는 또한 네가 더 빨리 여행할수록, 가만히 서 있는 사람에 비해 너의 시간은 더 느리게 흐른다는 것도 알아냈어. 정말 이상하고도 멋진 생각 아니니? 그는 나의 이 첫 번째 부분을 특수 상대성 이론이라고 불렀어. 이 위대한 생각에서 그는 나의 가장 유명한 작은 조각인 E=mc²를 적어냈지. 몇 개의 글자처럼 보일지 모르지만, 이것은 물질과 에너지가 동전의 양면과 같다는 것을 보여주는 작은 조리법이란다. 아주 작은 양의 물질을 엄청난 양의 에너지로 바꿀 수 있다는 뜻이야.

하지만 앨버트는 거기서 멈추지 않았어. 그는 중력에 대해 10년을 더 고민했지. 사람들은 예전에 중력을 물건을 끌어당기는 보이지 않는 밧줄이라고 생각했지만, 앨버트는 내게 더 좋은 설명이 있다는 걸 알았어. 1915년 11월 25일, 그는 나의 다음 이야기인 일반 상대성 이론을 세상에 알렸어. 나는 그에게 공간과 시간이 시공간이라는 거대하고 신축성 있는 천처럼 함께 짜여 있다는 것을 보여주었지. 태양처럼 무거운 물체는 마치 트램펄린 위의 볼링공처럼 그 안에 커다란 웅덩이를 만들어. 그리고 지구 같은 행성들은 밧줄에 '끌리는' 게 아니라, 태양이 만든 곡선을 따라 굴러가고 있는 것뿐이야. 이 놀라운 생각을 증명하기 위해, 과학자들은 개기일식을 기다렸어. 1919년 5월 29일, 아서 에딩턴이라는 천문학자는 태양의 강력한 중력이 먼 별에서 오는 빛을 휘게 하는 것을 지켜보았어, 바로 내가 말했던 그대로 말이야. 별들이 하늘에서 약간 다른 위치에 있는 것처럼 보였지. 온 세상이 놀라워했고, 나는 마침내 나의 가장 큰 비밀을 사람들과 나눌 수 있게 되었어.

너는 내가 멀리 떨어진 별이나 행성들만 다룬다고 생각할지도 몰라. 하지만 나는 매일 너를 위해 일하고 있단다. 휴대폰이나 자동차가 지도에서 네가 정확히 어디에 있는지 알려줄 수 있는 방법을 아니? 그게 바로 GPS인데, 나 때문에 작동하는 거야. 지구 주위를 도는 위성들은 아주 빨리 움직여서 그들의 시계는 여기 지상에 있는 우리의 시계보다 아주 약간 더 느리게 똑딱거려. 또 저 위에서는 중력을 덜 느끼기 때문에 시계가 아주 약간 더 빨리 똑딱거리기도 해. 이건 아주 까다로운 퍼즐이지. 너의 위치를 정확하게 알려주기 위해, 컴퓨터는 나의 규칙을 사용해서 시간을 완벽하게 조정해야만 해. 내가 없다면, 너의 GPS는 매일 몇 킬로미터씩 틀릴 거야. 나는 또한 과학자들이 거대한 블랙홀부터 우주의 시작인 빅뱅에 이르기까지 우주의 가장 큰 미스터리들을 이해하는 데 도움을 줘. 나는 우주의 가장 큰 비밀조차도 호기심 많은 마음에 의해 이해될 수 있다는 것을 상기시켜주는 존재야. 그러니 계속 질문하고, 계속 상상하렴. 그러면 다음에 네가 어떤 비밀을 밝혀낼지 누가 알겠어.