아인슈타인은 1879년 3월 14일에 독일 남부지방에 위치한 울름에서 태어났다. 어려서부터 호기심이 많은 아인슈타인은 공장에서 일하고 있는 아저씨에게 원리를 물어 보았다. “아저씨, 어떻게 전기가 기계를 움직여요?” “그건 말이다. 엔진 속에는 전자기를 띤 자석이 있어. 전류가 그 자석 옆을 지나가면 자석이 움직이게 되지.” “그렇구나, 그런데 전기는 어디서 나오는데요?” “당연히 발전기로 만들어 내지.” “발전기가 전기를 만든다고 얘기하지 말고, 전기를 어떻게 만드는지 더 자세하게 얘기해 주세요.” “음, 그건 간단하지, 구리선 옆에서 자석을 돌리기만 하면 돼. 그러면 구리선에 전류가 생기지.” “전기를 만들기 위해서는 자석을 움직여야 하고, 자석을 움직이려면 전기를 사용해야 한다니, 다시 출발점으로 돌아 왔잖아요?” 처음과는 달리 아저씨는 조금 당황한 것 같았다. “음, 어떤 점에서는.... 그게 그러니까 말이야... 아무튼 나중에 다 알게 돼. 학교에서 배울 거야.” 아인슈타인은 사물들을 관찰하는 것을 좋아했다. 세상을 이해하고 싶었다. 4살이 될 때까지 말을 거의 하지 않았다고 한다. 아기들처럼 되는대로 아무렇게나 말하고 싶지 않았기 때문이다. 들은 말을 입술을 움직이며 조용히 따라 했다. 입술을 움직이면서 머릿속으로 하고 싶은 말을 신중하게 준비했다.
아인슈타인은 네덜란드의 물리학자 에렌페스트 부부와 휘어버린 우주공간에 대한 대화를 나누었다. “우리가 종이 위에 뭔가를 그릴 때, 그건 유클리드 기하학에 해당 되요, 이 때 종이는 무한한 평면을 상징하는 것이지요. 그럼 만약 종이 위에 직선을 그어서 계속 연장하면, 어떤 일이 벌어질까요?” “직선이 종이 밖으로 뻗어가겠죠.” “아주 좋아요. 이제 종이가 길에 놓여 있고 북쪽을 향하고 있다고 칩시다. 종이에 직선을 그어 보세요. 그렇게 계속해서 직선을 긋는 것예요. 그러면 어디에 도착하게 될까요?” “북극이겠죠.” “훌륭해요. 이제 다시 집으로 돌아와서 첫 번째 직선과 교차되는 또 하나의 직선을 그으세요. 종이를 벗어나 계속해서 긋는 겁니다. 길은 동쪽으로 곧게 뻗어 있습니다. 그리고 지구의 4분의 1 길이만큼 갔을 때 멈추도록 하세요. 이제 부인은 어디에 있을까요?” “지구의 4분의 1이면 러시아 아닌가요? 아니면 시베리아 정도?” “아마도 그렇겠지요. 따라서 그 직선은 첫 번째 직선과 평행합니다. 동일한 한 직선에 대해 직각을 이루는 두 직선은 평행하니까요. 만약 이직선이 계속 연장한다면 어디에 이르게 될까요?” “글쎄요, 또 다시 북극이겠죠.” “따라서 부인은 북극에서 만나는 두 개의 평행한 직선을 그린 셈이 됩니다. 평행한 두 직선이 만나는 공간, 바로 그것이 비유클리드 공간이지요. 북극에서 만나는 두 직선의 각을 말해 보세요.” “고약하셔라, 꼭 시험 보는 기분이네! 90도?” “정확합니다. 부인은 세 각이 각각 90도 인 삼각형을 그린 거예요. 결국 세 각의 합은 180도가 아니라 270도가 된 것이지요.” “하지만 지구는 평면이 아니잖아요. 선생님께서 말씀하시는 직선은 사실은 곡선이라고요. 놀리지 마세요.” “놀리다니요. 사실은 지구의 표면이 분명 평평한 2차원 공간이라는 겁니다. 우리는 지구 위의 위도와 경도라는 두 좌표로 나타내지 않습니까? 따라서 2차원 공간은 평평하지 않고 휜 것이지요. 이해하시겠어요?”
아인슈타인은 우주 공간도 비유클리드 공간이라고 설명을 하며 지구에서 출발한 빛이 우주를 다 돌고 나서 수억 년 뒤에 지구로 되돌아 올 것이라는 단언을 할 수 없지만 빛의 궤적이 직선이 아니라는 사실을 주장했다. 그리고 우리를 둘러싸고 있는 평평한 작은 공간은 비유클리드 공간의 휜 평면일 뿐이라고 했다. 공간의 휘어짐은 중력이라고 말했다. 물체의 존재는 공간뿐만 아니라 시간까지 영향을 미친다고 했다. “태양으로부터 나온 광선은 태양의 질량으로 인해서 더 느리게 진동하고, 빛의 색깔도 진동수가 적은 붉은 색 쪽으로 약간 치우친다. 우주공간은 별들의 질량에 따라 별들 주위에서 다소간 휘어져 있으며 전제척인 모양도 휘어져 있다. 우주공간은 전체적으로 휘어져 있기 때문에 그 자체로 닫힌 공간이다.”라고 말했다. 1919년 11월 영국의 예딩턴은 빛이 1.75초가 굴절되는 현상을 관찰하였다. 우주 공간이 2차원적인 평면이라든지, 3차원적인 평면이 아니라 굴절되어 있다는 현상을 확인한 것이다.
이번 달에 송도에서 2015송도교육포럼을 하였다. 주제가 ‘깨어있는 호기심으로 돌파구를 찾자’ 이다. 여러 강사가 교육에 대한 비전을 전 세계가 함께 공유하자고 역설하였다. 그 중에 한 강사인 인터스텔라 영화 책임 프로듀서인 킵손 박사가 웜홀과 블랙홀의 역할을 이야기하며 시간과 공간이 융합된 이론을 강의 했다. 안드로메다은하는 지구로부터 220만 광년 거리(1광년은 10조 km)에 있다. 음속이 1초에 330m 이니까 음속이 쉬지 않고 간다고 가정하면 80만년 동안 가는 거리이다. 인간이 도저히 갈 수 없는 거리이다. 그렇지만 웜홀이라는 이론적인 개념에서는 가능하다. 웜홀은 공간의 뒤틀림 현상이 있는 장소이다. 은하에 블랙홀은 시간이 수축되는 현상이 있어, 4차원 공간에서는 과거와 현재, 미래가 연결된다는 과학이론이 시대의 화두로 떠오르고 있다. 과학의 호기심은 바야흐르 빛의 상징이 되는 길을 찾고 있다. 우리가 사는 공간이 굴절되어 있음은 중력을 통해 알듯이 보이지 않아도 그 안에는 빛이 가는 길이 있다는 사실이 놀라울 뿐이다. 바람이 임의로 불매 소리는 들어도 어디로 와서 어디로 가는지 알 수 없음같이 영의 세계도 그러하다. (요3:8)