"일반인을 위한 일반상대성이론"(소개)

"일반인을 위한 일반상대성이론"(소개)

나는 학부과정에서 물리학을 공부했다. 3학년부터 양자역학, 전자기학등 본격적인 전공과목에 돌입 하면서 너무 어려웠다. 결국 부전공으로 전자공학을 선택했고 시스템 반도체 설계(SoC)를 전공하여 박사학위까지 받았다. 물리학에서 도망치면서 가장 아쉬웠던 것이 "상대성 이론"을 제대로 배워보지 못했다는 것이다. 그리고, 얼마전까지 나의 상대성 이론에 대한 지식은 상식 이하 였다는 걸 깨달았다.

재작년부터 천문학(사실은 아마추어적인 별보기)에 다시 관심을 가지기 시작했다. 내가 20대에 물리학과에 입학한 동기가 천문학 아니었던가. 더 늦기전에 30년 가까이 묵은 아쉬움을 털고 싶었다.

인터넷을 통한 대중 교육 MOOC(Massive Open Online Course)라는 것이 있다고 한다. 외국에는 시스템이 잘 준비되어 있었다. 그 중 한 곳이 Coursera.ORG. 입시나 자격시험 대비용이 아닌 대중 교양을 위한 강좌들이 많았다. 천문학 관련 과목을 찾아 수강했다.

처음 수강한 과목은 AstroTech. 눈부시게 발전하는 기계, 정보통신 기술들이 현대 천문학 발전에 어떻게 기여했는지 살펴보는 강좌였다. 재미 있었다.

이어서 수강한 과목은 Analyzing Universe. 천문학 관측 자료들은 누구나 연구목적에 사용할 수 있도록 공개하는 전통이 있단다. 관측자료 분석을 위한 소프트웨어도 모두 공개 되어 있다. 이 관측 자료들을 활용하는 방법을 배우는 과목이었다. 주로 챈드라 우주 망원경의 관측 자료들의 활용에 대한 강좌였다. 천문학과에 입학해 보고싶은 의욕이 생기게 했던 강좌다.

하지만 천문학은 만만치 않았다. 빅뱅에서 다크 에너지까지(From Bigbang to Dark Energy)에서 타격을 받았다. 천문학은 물리학의 총합체 였던 것이다. 그리고, 은하와 우주론(Galaxy and Cosmology)에서 넉-다운 됐다. 나는 천문학과 물리학에 대해 아는게 아무것도 없었다. 이런 것이 대중을 위한 교양이라니, 나는 교양인이 아니란 말인가. 그래도 한때는 물리학 공부를 했다는 자존심에 큰 상처를 받았다.

상대성 이론. 지하철이 움직일때 상대방이 움직이는지 내가 움직이는지 모르고..어쩌고 저쩌고... 그게 상대성 이론이라고?

내가 어렴풋하게나마 알고 있던게 아는게 아니었다. 완전히 잘못 알고 있었던 거였다. 차라리 모르는게 나을 뻔 했다. 상대성 이론에서 우주의 기본 모델이라는 프리드만 방정식으로 이어지는 과정이라니. 내가 적어도 수학 포기자는 아니다만 어줍잖은 산수실력으로 따라갈 수 있는 수준이 아니었다. 이렇게 상처를 받고 덮어 놓은지 한 일년이 지났다.

한국형 MOOC라는게 있단다.

K-MOOC, http://www.kmooc.kr/

뭐든 '한국형'이라면 망한 느낌이라 별기대 하지 않았는데, 역시나 내게 별 신통한 과목은 없었다. 그러던 중 보물을 발견할 줄이야!

"일반인을 위한 일반 상대성 이론"

매주 빠짐 없이 찾아 듣는 팟 캐스트인 "과학과 사람들"에 출연 하셨던 고려대학교의 이종필 교수님이 진행하는 15주차 강좌였다. 이미 강좌가 중간 이상 진행되고 있지만 수강 신청했고 동영상 자료들을 다운 받아 놓았다. 다음 강좌 개설은 9월쯤으로 예상한단다. K-MOOC의 수강은 무료다.

이번 학기 경희대 우주과학과에서 "천체물리학"을 도강하고 있던 참이었다. 다음 학기에는 우주론을 강의할 것이라고 한다. 방학 중 예습을 할 수 있게 되다니 내게 천문학을 공부할 운이 따르려는가 보다. 받아놓은 동영상 강좌를 6월말부터 보기시작 했다. 마침내 오늘 15주차 강좌를 다 봤다. 봤다는 것이 맞을 것이다. 그리고 깨닳았다. 내가 참 모르는게 맞구나. "일반인" 수준과 다를게 없었다.

이 강좌의 목적은 "일반인"도 "일반 상대성 이론의 중력장 방정식"을 "수학적으로 풀어보는 것"이라 한다. 그래서 수학공부를 먼저 할 것이다.

"일반인"에게 이 정도 수학을 단 몇주만에 체험하게 해준다고 하니 용기를 내보는 것도 좋으리라. 사실 동영상 강좌를 먼저 본 바로는 해볼만 했다. 하지만 한번 보는 걸로는 충분치 않아 몇번의 복습이 필요하겠다 싶어 블로그에 내 나름대로 연재해 보기로 한다.

천재는 신의 생각을 알고 싶었단다. 나는 천재가 왜 그랬는지 알고 싶다.

이 강좌의 교재는 이종필의 일반 상대성 이론 100주년, 아주 특별한 "상대성이론 강의"

책 표지가 거창하게도 "전국민 아인슈타인 만들기 프로젝트"라고 써있다.

아인슈타인의 상대성 이론이 유명한 만큼 이에 대한 각종 교육자료도 많다. 하지만 이처럼 수학적으로 풀어보자고 덤비는 강좌(책)은 없었다. "썰"이 아닌 "과학"으로 천재의 생각을 따라가 보고 싶었다. "일반인"들에게 "미분 방정식", "텐서"를 거쳐 일반상대성이론을 풀어 프리드만 방정식을 얻고 우주론에 엮어 본다니 믿고 덤벼보는 거다. "일반인"을 위한 "일반상대성이론"이라니 입에 착착 감기는 것으로 봐서 "일반인"이라면 해볼만 하겠다. 은하와 우주론(Galaxy and Cosmology)에서 받은 상처가 치유되길 바라면서... (사실 동영상을 한번 본 것으로는 차유되지 못했다.)