초딩도 이해하는 E=mc²

저는 초등학생인 제 아들에게 상대성이론을 쉽게 설명해 주겠다고 약속했습니다. 그래서 몇 달 전에 <초딩도 이해하는 상대성이론>이라는 제목의 책을 출판했습니다.

첫 번째 책에는 수학적인 내용을 일부러 넣지 않았습니다. 수학이라면 겁을 먹고 도망가는 친구들이 있다는 것을 알고 있기 때문이었지요. 물론 E = mc²이란 식이 지나가듯 살짝 등장하기는 했습니다만 왜 이런 식이 나오는지에 대한 설명은 전혀 없었습니다.

그러자 E = mc²이란 식이 어떻게 유도되었는지 알고 싶다는 요청이 여기저기서 들어왔습니다. 저는 사실 이런 요청이 들어오길 은근히 기다리고 있었습니다.

상대성이론을 이해하고 나서, E = mc²에 대한 궁금증이 없다면 무척 이상한 일이라고 생각했습니다. 그래서 저는 이에 관해서도 기꺼이 책을 써주겠다고 약속했습니다. 당연히 두 번째 책은 수학적인 내용이 들어갑니다.

E = mc²은 제가 ‘엉뚱한 청년’이라고 부르는 아인슈타인이 발견했고, 과학에서 가장 유명한 방정식입니다. 모두가 한 번쯤 보았거나 들은 적이 있는 식이지만 그 유도과정을 제대로 아는 사람을 발견하기는 쉽지 않습니다.

당연히 물리학을 전공한 분들은 알고 있습니다. 그런데 그분들께 듣는 설명은 너무 어려워서 어른인 저도 이해하기가 어려웠습니다.

저는 늘 초등학생을 닮고 싶었습니다. 초등학생들이 가진 호기심과 순수함이 늘 부럽기 때문입니다. 저와 초등학생 친구들이 이해할 수 있게 E = mc²을 쉽게 설명할 수는 없을까요?

저는 해답을 찾기 위해 많은 책을 뒤지고, 인터넷에서 자료를 찾아보았습니다. 하지만 어느 정도 도움은 되었지만 늘 뭔가 부족함을 느끼고 있었습니다.

강력한 호기심이 있는데 아무리 자료를 찾아보고 주변에 도움을 요청해도 만족할 만한 답을 얻지 못할 때 여러분은 어떻게 하나요?

그럴 땐 포기하지 말고 자신을 믿고 스스로 상상여행을 떠나 보아야 합니다. 저는 이 사실을 어린 아인슈타인에게서 배웠습니다.

아인슈타인은 어린 시절 얻은 호기심을 혼자 갖고 놀기를 좋아했습니다. 그리고 평생에 걸쳐 그 호기심을 풀기 위해 즐겁게 노력했습니다.

어린 아인슈타인은 나이가 어려도, 지식이 부족해도 끊임없이 파고들면 누구든지 위대한 발견을 할 수 있다는 것을 우리에게 보여주었습니다.

저는 어린 아인슈타인으로부터 큰 감동을 받았습니다. 그리고 지금도 어디엔가 어린 아인슈타인들이 많이 있을 거라는 생각이 들었습니다. 그리고 그런 어린 친구들을 응원하고 싶었습니다. 그래서 뜻이 맞는 사람들과 함께 ‘호기심을 푸는 대학교, 큐니버시티’를 만들었습니다.

이 책은 저와 큐니버시티가 어린 아인슈타인들을 응원하는 두 번째 선물입니다.

저는 어린 아인슈타인으로부터 용기도 얻었습니다. 그리고 E = mc²을 쉽게 설명하는 방법을 찾기 위해 또 한 번 상상여행을 떠나보기로 했습니다.

E = mc²을 이해하기 위해서는 중학교에서 배우는 수학이 많이 들어갑니다. 중학교에서 배우는 수학을 초등학생들이 자연스럽게 이해할 수 있도록 하는 것이 저의 첫 번째 과제였지요. 그리고 초등하교 저학년이 초등학교 고학년 수학을 자연스럽게 이해하게 하는 것도 중요한 과제였습니다.

두 번째 과제는 꼭 필요한 과학 용어를 쉽게 설명하기 위해 아이디어를 찾아내는 일이었습니다.

과연 저는 만족할 만한 성과를 갖고 돌아왔을까요?

초등학생들이 과연 아인슈타인이 발견한 E = mc²의 비밀을 이해할 수 있게 될까요?

이제부터 아무것도 배우지 않은 어린아이처럼 머리에 든 지식을 모두 내려놓고 영화를 보는 듯 저와 함께 상상의 세계로 빠져보시길 바랍니다.

어린 친구들은 물론이고 어른들도 이 책을 읽고 생각의 틀에서 해방되는 기쁨을 마음껏 맛보기를 바랍니다.

또 이 책이 어린 친구들의 마음에 과학에 대한 강렬한 호기심을 불 지피는 계기가 되기를 바라고, 어른들에게도 과학과 우주탐구에 대한 열정을 갖는 계기가 되면 좋겠습니다.

2018년 11월,
알면 알수록 모르는 것이 늘어나는 저스틴의 아빠
스티븐 최