▲ 이치원 (공주대 교수)

그러므로 우주라는 실체는 어느 정도 정확히 이해하려면 4차원에 대하여 잘 알지 않으면 불가능한 것이다.

차원을 생각하는 한 3차원적 두뇌와 사고체계로 1 및 2, 3차원 현상을 이해하려는 것은 쉬운 일이다.

그러나 그 반대는 무척 어렵다. 성인 대학생이 초등학생 수준의 수학문제를 해결하는 것은 그리 어렵지 않으나 그 반대는 실로 불가능한 것과 같다.

그러므로 3차원세계의 우리가 4차원의 일을 해결코자 하는 것은 지극히 힘들다. 

즉 경험 밖의 세계인 것으로 믿기 조차도 어려운 대상이다. 그러니 도사가 많지 않고 하느님이나 예수님의 현존을 믿기는커녕 이해하고자 하는 것도 귀찮아하는 정도다. 좀 더 설명해보면 앞서 설명한 바대로 시공간은 물질에 의해서 생긴 것이라 했다.

그러므로 물질의 상태를 예를 들어 우리 몸체가 있는 상태로는 그 자체가 시공을 가지므로 절대로 시공을 탈피할 수가 없는 것이다. 말하자면 죽어야, 즉 실체가 없는 곧 영혼의 상태라야 가능 한 것이다.

따라서 영의 상태가 되면 시간의 흐름에 대한 제약을 받지 않게 되어 영혼은 늙지 않고 죽었을 때의 모습이 그대로 유지될 수 있는 것이다.

이렇게 유감스럽게도 3차원 인간은 4차원 공간을 탈피할 수가 없다. 이것은 수학 상의 가설로서 사람 모습이 텔레비전 화면상의 2차원의 스크린면에서 밖으로 튀어나오지 못하는 것과 같다. 이렇듯 시간과 공간의 실체는 참으로 기묘하다.

아인슈타인의 특수 상대성 이론의 이해를 위해 간단한 예를 들어보기로 하자. 이론에 의하면 천안과 대전은 ‘같은 장소’라고 말할 수도 있다는 것이다. 머리가 좀 이상한 사람이 하는 말일까?

지금 김 선생과 이 선생이 서울에서 KTX를 타고 부산으로 출장 간다고 하자. 얼마 후 출출해진 김 선생은 식당차에 가서 국수를 사먹었다.이번에는 이 선생이 자리를 떴다.

한참 후 돌아오는 이 선생한테 김 선생이 물었다. “어디 다녀오세요?” 하니 이 선생이 “식당차에서 라면 사먹고 오는 길이요” 하고 대답했다. 그러자 김 선생은 웃으면서 “나하고 같은 곳에서 드셨네요”라는 대화가 오갔을 때 이는 아주 평범한 대화 내용인 것이다. 그러나 ‘나하고 같은 장소’라고 말한 것은 오로지 같은 KTX에 타고 있는 사람에게나 통용되는 의미인 것이다.

즉 먼저 자리를 뜬 김 선생이 먹었던 식당차 위치는 KTX 밖에 있는 사람이 보면 천안 지날 때고, 이 선생이 같은 식당차에서 라면 드실 때는 대전을 지날 때였다. 이렇게 KTX를 타지 않은 입장에서 보면 식사한 위치는 사뭇 다르다.

이렇듯 시간은 과거에서부터 미래로의 흐름이며 공간이란 넓이 또는 체적이라는 고정관념으로 뚜렷이 구별해온 것을 특수 상대성 이론에서는 시간과 공간을 완전히 동등한 것으로 간주해 줄 것을 요구하고 있다.

이론적 계산을 하나 소개해보면, 만일 우리가 광속에 매우 가까운 속도로 운동을 하게 되면 공간은 수축되고 따라서 시간은 약 50분의1로 단축된다.

이것이 4차원 세계의 진리다. 그렇다면 운동을 많이 하는 사람은 그 사람의 수명시계가 더디게 가므로 더 오래 살게 될까요? 운동하세요!------- 하늘의 별 이야기!

송광호와 안성기가 천문대에 가서 안드로메다은하를 본다. 송광호가 “스스로 빛나는 별은 없고, 다른 별의 빛을 반사시킨다”라고 한다. 이것은 맞는 말은 아니다. 그러면 지구에서 가장 가까운 별은 바로 태양이라는 말은 맞는 것인가?
① 맞다.    ② 아니다. 정답 : ①

지구에서 가장 가까운 별은 무엇일까? 밤하늘에 떠 있는 별의 거리를 몰라서 대답하기 어렵다고 할 수도 있다. 그러나 지구에서 가장 가까운 별은 바로 태양이다.

밤하늘의 별은 크기나 밝기 등의 면에서 태양과 비교가 되지 않는다. 따라서 태양과 별을 전혀 다른 것이라고 생각한다. 별은 스스로 빛을 내는 천체이다.

따라서 태양은 지극히 평범한 별 중의 하나이다. 태양은 지구로부터 1억 5천만km 떨어져 있지만 다른 별들에 비하여 매우 가까이 있기 때문에 크고 밝게 보인다. 따라서 대부분의 사람들은 낮에 뜨는 태양도 별이라는 생각을 하지 않는다.

별은 거대한 수소 기체의 덩어리이다. 태양도 대부분 수소로 이루어져 있는 기체의 천체이다. 수소끼리 충돌해서 헬륨으로 변하는 핵융합 과정에서 많은 열과 빛을 낸다. 이와 같이 핵융합 반응을 하는 천체를 별 또는 항성이라고 한다. 그리고 이 별의 빛을 받아서 반사시키는 천체를 행성이라고 한다.

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