퀴즈!

여러분 저에게 시계가 4개 있습니다. 모든 시계는 정확히 일치합니다. 2개는 아파트 1층에 사는 선우와 25층에 사는 은우에게 선물했습니다. 나중에 두 시계를 비교했을 때 어떤 차이가 있을까요?

1. 모두 같다. 2. 은우의 시계가 빠르다. 3. 선우의 시계가 빠르다

나머지 2개의 시계중 하나는 제가 갖고, 다른 하나는 제트비행기 조종사에게 주었습니다. 제트비행사가 지구를 한 바퀴 여행한 후 두 시계를 비교해 보면 어떨까요?

1. 모두 같다. 2. 내 시계가 빠르다. 3. 제트비행사의 시계가 빠르다.

정답은 모두 2번 입니다. 왜 시간이 이렇게 차이 날까요?

빛은 가장 빠르게 움직이는 물체입니다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 어떤 물체의 속도가 굉장히 빨라지면(특히 빛의 속도에 가까울수록) 시간이 느리게 갑니다. 1970년대의 실험에서, 지구 자전 방향의 동쪽으로 이동한 비행기의 시계가 지상에 있는 시계보다 59나노 초가 느린 것을 확인했습니다.

또한 중력도 시간의 흐름에 영향을 미칩니다. 중력이 강할수록 시간이 느리게 갑니다. 그래서 중력이 더 큰 아파트 1층의 시계가 아주 미소하지만 25층의 시계보다 더 느리게 간답니다. 이런 원리는 GPS에서 인공위성의 속도와 중력으로 발생하는 시간 차이를 교정할 때 사용되기도 합니다.

1879년 독일 Ulm에서 태어난 아인슈타인은 또래에 비해서 말을 늦게 해서 부모님들이 의사와 상담했을 정도로 걱정했답니다. 어린 시절 조용하고 꿈이 있고 자신감이 많았고, 고등학교 때는 다른 과목보다 특히 과학과 수학의 성적이 좋았다고 합니다. 1901년 스위스 연방공대 를 졸업한 후에 특허국 서기로 일하면서 틈틈히 연구에 전념하여 1905년에 특수 상대성 이론을 발표했습니다.

이로써, 1921년에 노벨상을 수상한 아인슈타인은 위대한 과학자이며, 과학기술 발전에 엄청난 공헌을 했습니다. 아인슈타인의 질량-에너지 등가원리란 물질의 기본 단위인 원자가 분해 될 때 에너지가 발생하며, 이를 이용하여 원자력 발전소에서 전기를 생산합니다. 원자번호 99번은 아인슈타인을 기리기 위해 아인슈타이늄으로 정해졌습니다. 어린이 여러분들도 나중에 아인슈타인과 같은 훌륭한 과학자가 되어서 세계과학의 중심에 있는 대한민국을 만들어 갑시다.

- 미국 물리학회 오하이지역 학생대표 송현득

* 이 칼럼은 김선우 기자의 삼촌이자, 미국 신시내티 주립대학교 물리학과 박사과정에서 연구 중인 송현득 님께서 기고해주셨습니다. 이미지는 Keystone Press Agency 로부터 사용 허가를 받았습니다.