상대운동 및 존재법칙 > 불교속의 과학, 과학속의 불교

• 목록

시간과 공간에 대한 인식이 아인시타인에 의해서 근본적으로 달라지게 된다.

먼저 우주여행을 하고 있는 아버지와 아들의 대화를 한번 들어보자.

아버지: “얘야, 너의 우주로켓 속도를 시속 2,000km로 유지하렴.”

아들: “아버지, 무엇에 대해서 그렇게 하란 말씀입니까?

       지구에 대해서 인가요? 아니면 큰곰별자리에 대해서 인가요?“

아버지: “나는 지금 지구에 대해서 시속 2,000km를 우지하고 있다. 너도 그렇게 하려무나.”

아들: “알았습니다.”

????

이 우주에 정지된 기준점으로 사용할만한 천체는 존재하지 않는 것이다. 지구는 자신의 축을 중심으로 해서 돌면서 태양 주위를 돈다. 태양과 태양계는 태양계가 포함되어 있는 은하계의 중심을 축으로 하여 돌고 있으며, 우주에 존재하고 있는 모든 것은 움직이고 운동하고 있는 것이다.

엇핏보기에 아주 혼란된 것 같이 천체들이 움직이고 있지만 자세히 관찰해보면 서로의 관계 속에서 자신의 길을 가고 있음을 알게 된다. 즉 모든 천체는 서로 상대운동을 하고 있는 것이다. 이 점에 관해서 단 하나의 천체도 예외는 없으며, 움직이고 있는 어느 한 천체에게도 특권은 주어지지 않는 것이다. 

아버지(대한로켓)와 아들(민국로켓)이 타고 있는 두 우주로켓의 상대속도가 240,000km라면 대한로켓에 타고 있는 아버지가 민국로켓에 타고 있는 아들의 시계를 보면 자기 시계보다 약 30분 늦게 가고 있는 것을 볼 수 있다. 아버지의 시계가 1시를 가리킬때 아들의 시계는 12시 30분을 가리키고 있는 것이다. 상대속도가 크면 클수록 아버지 시계와 아들 시계의 시간차는 커지는 것이다. 

아버지와 아들 시계가 각각 상대방에게 늦은 것 같이 보이는 이유는 빛이 한 장소에서 다른 장소로 이동하는데 걸리는 시간때문에 나타나는 현상이다. 예를 하나 들어보자. 만약 우리나라의 반대편에 있는 뉴욕에 친구가 있어 전화를 건다면 내가 ‘여보세요?’하는 순간 수 천 km나 떨어져 있는 상대방에서도 동시에 ‘여보세요’하는 소리를 들을 수 있다. 그러면 태양계를 벗어나 우주에서 한번 살펴보자. 태양계 바깥에 있는 별들 중에서 우리 지구로부터 가장 가까이 있는 별은 알파켄타우리로 약 4광년(빛이 일년동안 가는 거리를 1광년이라고 한다) 떨어진 곳에 있다. 만약 우리가 우주 여행 도중 알파켄타우리에 잠시 들렸다면 거기서 지구에 있는 부모님에게 전화를 걸었다면 어떤 현상이 일어날까? 그 곳에서 ‘여보세요?’한 소리가 지구에 있는 부모님은 4년 후에 ‘여보세요’하는 소리를 듣게 되는 것이다. 

이러한 사실은 우리의 통념을 뿌리째 흔들어 놓고 있다. 이 우주에서 시간은 모든 사람, 모든 물체에 대해서 항상 같은 속도로 일정하게 진행한다고 생각되어 사람들은 시간이란 것은 같은 속도로 흐르는 일정 불변의 한결같은 흐름이라고 생각하였던 것이다. 그렇게 생각했던 것이 서로 상대적으로 움직이고 있는 두 사람의 관측자에 대해 “다른” 속도롤 흐르고 있다는 것을 아인시타인 이전에는 상상도 할 수 없었던 것이다. 이러한 현상이 실제로 일어나고 있는 것을 우리를 확실하게 인식할 수 있게 된 것이다. 

상대론 이전에는 시간은 시간대로 공간은 공간대로 존재했었는데, 상대론에서는 시간과 공간은 분리될 수 없는 실체로서 등장하게 된다. 결국 관찰자와 관찰대상을 동시에 인식하지 않으면 안되는 것이다. 상대론의 위대한 점은 바로 시간과 공간이 기하학을 인식하는 어떤 그물구조가 아니라 시간과 공간이 인간정신의 인식의 소산이라는 것이다. 우리가 시간적으로만 생각하면 영원한 것이 있을 것 같고, 공간적으로만 생각하면 절대적인 것이 있을 것 같은데, 시간과 공간을 분리할 수 없는 실체로서 동시에 인식하니까 이 우주에는 영원한 것도 절대적인 것도 없는 것이다.