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거리감이 느껴지는지 좀 이상하기도 합니다. 분야를 막론하고 기
존 것을 뛰어넘는 새로운 발견이 이어지다 보면 점차 세분화되고
추상화될 수밖에 없어서 그런 걸까요?
고전물리학과 현대물리학을 나누는 결정적 사건은 ‘양자역
학’과 ‘상대성이론’의 등장입니다. 이 현대물리학의 두 기둥은 고
전물리학과 달리 경험적으로 느끼기 어렵습니다. 예를 들어, 고전
물리학의 뉴턴 제2법칙(물체에 강한 힘을 줄수록 빠르게 움직인다)은
직관적으로 이해되고 일상생활에서도 쉽게 볼 수 있습니다. 당장
눈앞에 보이는 물체를 잡아서 던져보면 되니까요. 하지만 양자역
학에서 ‘물질을 이루는 입자가 확률적으로 존재한다’는 개념이나
상대성이론에서 ‘빛의 속도에 가까울 정도로 빠르게 움직이면 시
간의 흐름이 느려진다’는 개념은 직관적이지도 않고 직접 보거나
느끼기도 어렵습니다.
현대물리학은 왜 이런 난해한 개념들을 도입해야 했을까요?
고전물리학이 ‘세상이 어떻게 움직이는가?’에 대한 정확한 대답을
주었다면 현대물리학은 어떤 질문에 대답하기 위해 탄생했을까요?
결론부터 말하자면 양자역학은 아주 작은 세계, 곧 미시세계에서
의 입자들의 거동을 설명하고, 상대성이론은 아주 큰 세계, 곧 행성
이나 우주 단위에서의 거동을 설명합니다. 다시 말해 현대물리학
은 고전물리학에서 다루는 일반적인 세계 너머의 양극단 세계에서
물리적 현상들을 설명하기 위해 탄생했습니다. 우리가 보고 듣고
느끼며 살아가는 보통의 세계에서는 여전히 고전물리학이 유효하
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