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by 지나온 시간들 Dec 31. 2021

일반 상대론은 어떻게 증명되었을까?

아인슈타인의 일반 상대론은 만유인력이란 물체와 시공간의 상호작용이라는 것이다. 이 이론을 처음으로 증명한 사람은 영국의 천문학자인 에딩턴이다. 아인슈타인의 이론에 의하면 중력장이 강한 곳에서는 시공간이 심하게 굽어지므로 태양에 매우 가깝게 지나가는 빛은 곡선 경로를 따를 것으로 예상된다. 아인슈타인은 일반 상대론을 적용하여 태양 표면을 스쳐 지나가는 빛은 약 1.75초 정도의 각도로 휘어질 것이라고 예측하였다. 


  문제는 태양에 근접하는 별빛을 측정할 때 태양의 빛이 별빛에 비해 엄청나게 밝기 때문에 그 별빛을 측정할 수가 없다는 것이다. 하지만 태양의 개기 일식이 진행되는 동안에는 대부분의 태양의 빛이 가려지므로 태양 근처를 지나는 별빛을 관측할 수가 있다. 이에 아인슈타인은 개기 일식을 이용하여 태양 근처를 지나가는 별빛이 휘어지는 것을 탐지할 수 있을 것이라고 제안하였다. 


  영국의 천문학자였던 아서 에딩턴은 아인슈타인의 제안을 받아들여 1919년 5월 29일 개기 일식이 일어나는 날에 이러한 관측을 하기 위해 준비했다. 두 개의 탐험대가 하나는 아프리카 서해안에 있는 프린시프 섬으로 하나는 브라질 북부의 소브랄이라는 지역으로 출발을 했다. 


  드디어 개기 일식이 시작되던 날 비록 날씨가 좋지는 않았지만, 에딩턴의 지휘 하에 개기 일식에서 태양 근처에 보이는 별빛이 측정 오차 범위 내에서 아인슈타인이 계산한 값과 같은 각도로 휘어진다는 것을 관측할 수 있었다. 


  이로 인해 과연 공간이 휘어질 수 있을지에 대한 수많은 사람의 의심이 해결되었으며 아인슈타인의 일반 상대론은 에딩턴의 관측으로 인해 확실히 증명될 수 있었고 이로 인해 아인슈타인은 세계적으로 유명해지게 되었다. 


  또한 일반 상대론의 증명으로 인해 250년간 계속되어온 뉴턴의 만유인력에 대한 이론은 수정될 수밖에 없었고, 이로 인해 근대시대는 문을 닫고 새로운 시대인 현대 시대로 진입하게 되는 결과가 되었다.      



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