저는 지난 10여년 동안 상대성 이론에 관한 논문과 책들을 공부하면서 상대성 이론은 20세기에 인류가 범한 “두가지 최대의 실수” 중의 하나라는 결론을 내리고 상대성 이론의 오류를 밝히는 140쪽 분량의 논문(英文)을 썼습니다.

“20세기의 두가지 중대 실수” 중 다른 하나는 공산주의의 발명입니다. 엄밀히 말하면 공산주의는  공산주의 선언(Communist Manifesto, 1848년)으로부터 시작되었으므로19세기의 발명이지만 본격적인 공산주의의 출현은1917년 소련의10월혁으로부터 시작되었으므로 20세기의 산물이라고 보아도 됩니다.  상대성 이론도 사실은 19세기 당시에 그 싹이 트기 시작했고 이를 바탕으로 해서 아인슈타인이 20세기 초에 이론으로 엮어 낸 것입니다.

상대성 이론의 진위 논쟁이 500만 야전군과 무슨 관계가 있느냐고 생각하시는 분들이 거의 대부분일 것입니다. 

그러나 500만 야전군 운동은 “때려잡자 빨갱이” 구호만 외치는 운동이 아니고 과학적인 분야에서도 대내외적으로 첨단적 위치를 점하고 있다는 것을 홍보할 수 있다면 500만 야전군의 존재와 위상을 긍정적으로  홍보하는데 큰 도움이 될 수 있다고 봅니다. 일금100만원을 보탤 만한 여력이 없는 제가 기여할 수 있는 방법이 있다면 이점이라고 생각합니다. 

비유를 하자면, 김연아의 피겨 스케이팅 실력이 한국의 국가 발전에 기여한 점을 예로 들 수 있습니다.  일개 여자 피겨스케이팅 선수가 한국의 국가 발전에 얼마나 도움이 될 수 있겠느냐고 의아해 할 수 있으나, 김연아가 세계 올림픽에 나가서 금메달을 땀으로써 대한민국의 존재와 위상을 전 세계에 긍적적으로 알리는 광고의 효과는 수십억 달러에 상당하는 성과입니다.  

미리 김치국을 마시는 형국이 되겠으나, 상대론을 완벽하게 부정하는 논문을 씨스템클럽 회원이 썼다는 것이 알려진다면 김연아 선수의 기여 못지 않는 효과를 가져올 것이라고 생각합니다.

아래는 필자가 쓴 논문 (제목: “아인슈 타인이 범한 12가지 중대 실수 <Twelve Major Blunders of Einstein>”) 중에서 수학을 동원하지 않고도 이해할 수 있는 부분을 일부 번역하여 요약한 것입니다.

지만원 박사님과 물리학에 조예가 있는 회원님께서는 아래의 반(反)상대론 요약의 내용을 면밀히 검토해 주셨으면 합니다. 물리학에 관심이 없는 분들도 일독하시면 대강 상대론이 어떤 것이로구나 하는 감을 잛을 수 있다고 생각합니다. 
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들어가기:  상대성 이론(相對性 理論, Relativity)이란 무엇인가?

상대성 이론은 요약해서 말하면 시간, 공간(거리), 질량 등의 물리량은 물체와 관측자 사이의 “상대적 속도(relative speed)에 따라 얼마든지 늘어날 수도 있고 줄어들 수도 있다는 설이다.

상대론은 특수 상대성이론(Special theory of relativity, 1905년)과 이를 확장하여 일반화한 일반상대성 이론 (General theory of Relativity,1915년) 두가지로 구분되는데 이들의 차이점을 요약하면 다음과 같다.

특수 상대론:  등속(等速) 운동시에 일어나는 상대론적 현상. 
일반 상대론: 가속(加速) 운동시에 일어나는 상대론적 현상.     

상대론은 눈으로 확인할 수 없고 오직 수학 공식으로만 논의가 가능한 이론이기 때문에 일종의 형이상학이다. 시간과 공간과 물체의 질량(에너지)을 마구 휘고 늘였다 줄였다 할 수 있다는 내용의 기발한 이론이 처음 발표됐을 때는 거의 모든 과학자들이 “뻥”으로 알고 믿으려하지 않았다. 

노벨상 대상자를 심사하고 상을 수여하는 스웨덴의 심사위원들도 아인슈타인의 상대론을 황당한 이설(異說) 또는 요설(妖說)로 간주하여 노벨상을 주지 않았다. 아인슈타인은 광전효과에 관해서 쓴 논문으로는 노벨 물리학상을 받았으나 상대론으로는 노벨상을 받지 못하였다.

아인슈타인의 상대론은 4차원을 가정한 수학으로 어렵게 씌여져 있어서 어느 누구도—심사위원을 포함해서—이를 논리적으로 반박할 수가 없었다. 당시 유럽 물리학계의 최고 권위자였던 독일의 막스 플랑크도 특수 상대론을 이해하지 못했고 따라서 논문이 발표된지 2달 여가 지나는 동안 아무런 논평도 나오지 않았다. 2달여의 “죽음같은 침묵”이 지난 후에 비로소 플랑크는 “논문이 어려우니 좀 자세히 설명을 해 달라”는 편지를 아인슈타인에게 보냈다.

물리학계의 최고 권위자인 막스 플랑크가 진지하게 “어려우니 설명을 해 달라”는 편지를 보낼 정도로 어렵고 심원한 논문이라는 인상이 신문과 라디오 매체를 통해 알려지자 내용을 모르는 일부 사람들은 아인슈타인이 막스플랑크보다 더 위대한 천재일 것이라고 생각하게 되었다.

그 이후의 현상은 마치 아인슈타인을 신흥 종교의 전지전능한 교주처럼 받들어 섬기는 종교적 현상이 되었다. 종교적 현상이라 함은 도저히 믿기 어려운 교설이라도 일단 이것을 위대한 진리라고 소수의 영향력 있는 사람이 믿기 시작함으로써 결국 많은 사람들이 이에 편승하는 일종의 광신적 현상을 말한다.  

물론 상대론이 사실이라는 것을 증명하기 위한 실험과 관측이 많이 행하여 졌으나 그러한 실험과 관측들은 이미 상대론이 옳다는 믿음을 가진 사람들이 행한 것이고 또한 상대론 자체가 다음과 같은 문제점을 포함하고 있다는 점을 유의해야 한다.

상대론에 의하면 시간, 공간, 질량 등의 물리량은 물체의 상대적 움직임(속도)이 빛의 속도에 상당한 정도로 접근했을 때에만 확인할 정도로 생겨나고 우리가 현실에서 체험할 수 있는 속도는 빛의 속도에 훨씬 못미치므로 일상에서는 상대론의 효과를 경험할 수 없도록 되어있다. 이것은 상대성 이론을 만들 때에 “현실적 상황에서는 고전 물리학을 적용했을 때의 경우와 일치하게끔” 상대론의 수식을 만들어 놓았기 때문이다. 이것은 말하자면 “수학적 조작 (mathematical manipulation)”이다.

상대성 이론에 있어서 수학적 조작의 대표적 예는 “상대론적 속도 합산 공식(the theorem of the addition of speeds)”을 들 수 있다. 이 속도합산 공식은 다음과 같은 가정(postulation)을 전제로 해서 만들어 진 것이다.

“빛의 속도(c) 는 항상 일정하다(constant).”
“일상 생활에서 인간이 경험하는 속도 범위 내에서는 고전 역학과 그 결과가 일치한다(=상대론적 효과가 거의 나타나지 않는다).”

이상의 원칙에 준해서 만든 속도 합산 공식을 적용하게 되면 빛의 속도는 관측자의 움직임(속도)에 관계없이 항상 일정하고 (c), 빛의 속도는 속도의 상한선이 되고, 일상 생활에서 경험할 수 있는 속도의 범위에서는 고전 물리학의 경우와 일치되는 것처럼 결과가 나온다. 

따라서 물리학 학생들이 상대론적 속도합산 공식을 연습문제 (exercises)에 적용하면 누구나 “아, 역시 아인슈타인의 이론이 옳구나!”하고 감탄하게 된다. 그러나 이것은 순환 논리(circular reasoning), 또는 악순환 (viciouis circle)에 빠지는 것 밖에 아무것도 아니다. 아인슈타인의 가정 (postulation)에 부합하게끔 만들어진 속도합산 공식을 연습 문제에 적용하면 아인슈타인의 이론에 부합하는 결과가 나오는 것은 당연한 일이다. 이런 것은 증명이 아니다.

상대론을 실험적으로 또는 관측을 통해서 증명했다는 논문이 많이 발표됐으나  그런 증명은 대개 “오차의 범위”내에서 증명된 것들이다.
대개의 사람들은 물리학의 실험은 매우 정확하고 빈틈이 없을 것으로 생각하지 쉽지만 실제로는 상당한 정도의 오차가  늘 존재하기 때문에 이런 오차를 설명하는 것이 큰 중요성을 차지한다.

실험시에 나나타는 오차는 실험자의 믿음(상대론을 믿는가 아닌가의 성향)에 따라 얼마든지 데이터를 집계하는 방식과 해석하는 방법이 달라질 여지가 있다. 그 대표적인 실예가 에딩턴(Eddington, 영국의 수학자이자 천문학자, 1919년 일식 관찰을 통해서 일반 상대론을 최초로 증명한 것으로 알려진 사람)이 행한 일식 관찰이다.

에딩턴은 당시 설왕설내 중에 있던 문제의 일반상대론을 전폭적으로 믿은 최초의 광신도이었다. 이런 광신도가 단독으로 감독이 되어 행한 일식 관찰은 왼만한 사고력이 있는 사람이 그 관측의 방법과 내용을 음미해 보아도  이것이 객관성을 크게 결한 실험이라는 사실을 쉽게 알 수 있다  (필자의 “아인 슈타인의 12가지 대 실수” 원 논문 참조).

그러나 에딩턴의 실험은 국가(영국)에서 많은 돈과 장비를 지원한 유명한 실험이어서 실험 이전부터 유럽 물리학계와 언론들이 초미의 관심을 가지고 그 결과를 지켜보고 있었다. 예상대로 예상치와 근사한 각도로 별 빛이 태양 주변을 지날 때에 휘었다는 결과를 발표하자 이 뉴스는 삽시간에 유럽, 미국의 매체에 대서 특필되고 아인슈타인은 단번에 물리학의 영웅으로 등극을 했다. 당시는 지루하고 불행한 1차대전이 막 끝난 상태이어서 사람들은 어떤 희망이라도 부여잡고자 하는 열광이 분출하는 시대이기도 했다.

똑 같은 사회.경제 현상을 두고 공산주의를 믿는 사람이 논문을 쓰면 공산주의가 맞는 내용의 자료와 근거로 가득찬 논문이 나온다.  똑 같은 사회 현상도 회교도가 관찰하면 모든 것이 알라신의 위대함으로 해석이 되고, 불교인들이 해석을 하면 부처의 이론이 맞다는 결론에 도달한다.

이런 현상은 자연과학의 역사(History of science)에도 무수히 있었던 일이고 아마도 상대성 이론은 그런 예의 절정으로 기록될 것이라고 본다. 인간은 종교인이든 과학자이든 자신이 이미 굳게 믿는 바에 부합하도록 현실을 해석하고 왜곡하는 특징이 있다. 이런 심리가 발동하면 분명히 있는 것도 없는 것으로 보이고  없는 것도 있는 것으로 보이게 된다. 
 
필자는 “아인슈타인의 12가지 중대 실수(Twelve Major Blunders of Einstein)”라는 제목으로 탁월한 논문을 썼지만 아무 이름도 없는 동양인이 쓴 불손하기 짝이 없는 논문은 아인슈타인을 “과학의 하느님(God of Science)”으로 믿는 유태인들이 지배하는 현대 물리학계에서는 검토의 대상조차 되지 않는다.

아무튼 관심있는 독자들을 위해서 아인슈타인이 범한 12가지 실수 중 수식을 동원하지 않아도 설명이 가능한 4가지 과오(실수)를 아래와 같이 요약하여 소개한다.
(제 2부에 계속)
  

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