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  1. 2009.04.12 Kindle 2 - 책의 종말 또는 혁명
  2. 2009.03.08 아인슈타인 - 3 상대성이론


책의 종말 또는 혁명
 
드디어 주문했던 킨들 (Kindle 2) 이라는 전자제품이 도착했다.  킨들이라는 것은 말하자면 전자책이다.  엄밀히 말하면 전자화 (디지털) 된 문서를 읽기 위한 도구이다.  전자문서를 읽기 위한 도구로는 물론 컴퓨터가 있다.  그러나 컴퓨터 모니터를 통해서 책 같이 긴 문서를 오랫동안 읽기엔 좀 불편하다.   눈이 아픈 경향도 있고 목도 좀 그렇고 왠지 종이위에 인쇄된 책을 읽는 것 보다 불편하다.   그래서 많은 사람들은 긴 문서는 컴퓨터 모니터를 통해 읽지 않고 프린트해서 읽는다.  그리고 물론 대부분의 책들은 컴퓨터로 볼 수 있도록 팔지도 않는다. 
 
미국의 대표적 인터넷 서점인 amazon.com 에서 만든 킨들의 첫번째 장점은 우선 종이위에 인쇄된 글자를 읽는 느낌을 준다는 것이다.  화면 자체에서 나오는 빛이 없다.  햇볕이나 전등불이 있어야  읽을 수 있다. (그래서 한번 충전한 배터리가 며칠 씩 간다).  또 글자 크기를 조정할 수 있어서 노안이 있는 사람들은 안경 없이 읽을 수도 있다.   내게 특히 편리한 것은 학술지에 실린 논문들을 대체로 PDF 형식으로 다운로드 받아 프린트해서 읽어 왔는데 이젠 프린트 할 필요없이 킨들에 PDF file 을 옮겨서 읽을 수 있다는 것이다.  아마존 회사에서 이메일을 통해 pdf file 을 킨들로 볼 수 있도록 무료로 포맷을 바꾸어 준다.  그러나 옛날에 발표된 논문들은 이미지 포맷으로 pdf 화 되어 있어서 Kindle 로 보면 너무 글자가 작다.
 
킨들의 첫인상은 아주 작다는 것이다.  두께는 타임이나 뉴스위크 메가진보다 조금 두꺼운 정도이고 크기는 한국 책방에서 주로 파는 책들의 크기보다 조금 작다.  자기전에 침대에 누워 읽기에 아주 가볍고 편리하다,  물론 화면은 더 작아서 미국 문고판 책 (Paperback) 정도의 크기이다.  작지만 키보드도 있어서 책 여백에 노트를 하듯 메모를 써놓을 수도 있고 밑줄도 그을 수도 있고 물론 찾기 기능도 있다.   책은 한권에 미화 $10 정도로 파는데 (킨들 자체는 $360 이다)  휴대전화 네트워크에 연결되어 있어 컴퓨터 없이 직접 다운로드 받을 수 있다.  읽고 싶은 책을 발견하면 몇초내로 읽을 수 있다는 것이 큰 매력 중 하나이다.  책값 외에 통신료는 무료이다.  책 뿐 아니라 여러가지 신문이나 잡지 블로그 등을 볼 수 있는데 그건 돈을 따로 내야 한다.  한국에 가지고 가면 물론 무선으로는 책을 살수는 없지만 인터넷과 컴퓨터를 통해 다운로드 받은 뒤 usb 코드로 전자책에 옮기면 된다.  킨들하나에 수천권의 책을 저장할 수 있고 지우더라도 한번 산 책은 다시 다운로드 받을 수 있기 때문에 저장 용량은 큰 문제가 되지 않을 것 같다.  한국에서 영어로 쓰여진 책을 구해 읽기엔 아주 적절하게 쓰일 수 있는데 대신 미국 크레딧 카드가 있어야 책을 구입할 수 있다 (판권 문제가 있는 모양이다).  킨들은 책을 읽어줄 수 있는 기능도 있다.  잠깐 들어보니까 단어 하나 하나는 명확하게 읽어주는데 기계가 읽는 것이라 소리의 높낮이가 없다. 그래서 문장이 끝나는지 시작되는지 감을 잡기가 어려운 문제가 있다.

 
아직은 전자책으로 읽을 수 있는 책 즉 소프트웨어가 한정되어 있다. 현재 Amazon.com 에 이십오만권 정도의 책이 있다.  (그래도 미국의 베스트셀러들은 거의 다 읽을 수 있다.)  그러나 앞으로 킨들 같은 전자책은 점점 더 보급될 것이 거의 확실해 보인다.  한글 책도 기술적으로 전자책으로 만드는데 아무 문제가 없을 것이다.    지금 출판 문화에 혁명이 시작되고 있는지 모른다.  킨들같은 전자책이 멀지않은 미래에 종이로 만든 책을 완전히 대체할 가능성이 있다는 것이다.  그러면 서점과 제지업과 인쇄업은 아주 축소될 것이다. 또 책 출판 비용도 아주 줄어들고 책값도 싸질 것이고 학생들 책가방도 아주 가벼워 질 것이다. 



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Posted by krkim
아인슈타인 - 3    상대성이론

그런데 상대성 이론이란 도대체 무엇인가? 이 이론에 대하여 가장 유명한 수식이E = MC2 이다. 아마 세상에서 제일 유명한 수식이 아닌가 싶다. 에너지 (E) 가 질량을 가진 물체 (M) 로 변환될 수 있고 그 반대도 되는데 그럴 경우 빛의 속도 (C) 의 제곱으로 곱해지기 때문에 아주 조그만 질량의 물체라도 엄청난 양의 에너지를 만들 수 있다. 이 수식이 핵 폭탄의 원리이다. 여기까진 뭐 별 어려운 지 모르겠는데 이것이 상대성이론의 핵심은 아닌 듯하다. 이 공식은 그 논문에 처음부터 실렸던 것도 아니고 나중에 아 그렇다면 이렇게 되겠구나 하고 떠 오른 공식이라는 것이다.

상대성 이론은 빛의 파동설과 빛의 속도에 관련된 문제를 풀다가 나온 이론인 듯 싶다. 빛을 파동으로 본다면 매개체가 있어야 한다. 파도에 물이 필요하고 음파를 전하기 위해서는 공기가 필요하듯이. 그래서ether 라는 가상적 매체를 설정해 왔는데Michelson 과Morley 라는 사람이 아주 기발하고 유명한 실험을 해서 ether 의 존재를 증명해 보려 했다. 그런데 ether 의 존재를 증명하는데 실패했다는 것이다. 자세하게는 모르겠는데 지구가 워낙 빨리 움직이고 있으니까 (초속 30 km 로 태양 주위를 돌고 있다고 한다. 거기다 자전도 하고 태양 자체도 움직이고 있다고 한다.) 그에 따라 빛의 속도가 달라질 것이다. 그런데 빛의 속도가 지구의 움직임과 관계 없다는 실험 결과를 얻었다는 것이다. 빛의 속도가 빛이 지구가 움직이는 방향으로 움직일 때나 그 반대방향으로 움직일 때나 같다는 것이다. 이 결과가 아인슈타인이 상대성 이론을 만들게 된 계기가 되었다고 한다.

빛의 속도가 광원의 움직임이나 관찰자의 움직임에 상관없이 일정하다는 것이 무슨 소리인지 잘 생각해 보면 직관적으로 이해가 잘 안될 수 있다. 왜냐하면 달리는 (밀페되고 투명한) 기차안에서 소리를 냈을 때 그 소리가 전달되는 속도는 기차 밖에서 측정한 소리의 속도와 다르기 때문이다. 기차 밖에서 측정한 소리의 속도는 기차안에서 측정한 소리의 속도에 (소리가 기차가는 방향으로 전달되는 경우) 기차의 속도를 더한 것이 될 것이다. 소리를 전달하는 메체인 공기 자체가 밀폐된 기차와 함께 달리고 있기 때문이다. 그런데 빛의 경우에는 그렇지 않다는 것이다. 기차 안에서전구를 켠뒤 기차 안에서 빛의 속도를 측정하면 기차 밖에서 측정한 같은 빛의 속도와 같다는 것이다.

달리는 기차의 정 중간에서 전구를 키면 그 빛은 기차의 앞쪽 (가는 방향) 벽이나 뒤쪽 벽에 동시에 도착한다고 한다. 기차 안에서 측정한 빛의 속도가 일정하기 떄문이다. 그러나 기차 밖에서 빛의 속도가 일정하다고 가정하면 그럴 수가 없다. 기차가 가고 있기 때문에 기차 밖에 서있는 사람의 기준으로 속도가 일정한 빛은 기차의 뒤쪽 벽에 먼저 도착해야하고 기차의 앞 쪽 (기차가 가고 있는 방향) 벽에는 나중에 도달해야 한다. 기차가 앞으로 움직이고 있으니까. 이게 모순이 아닌가 말이다. 그런데 그것이 모순이 아닐 수 있는 이유는 기차 안에서 시간과 기차 밖에서의 시간이 다르기 때문이다. 예를 들어 기차 안에서 빛이 앞과 뒤의 벽에 동시에 도착했을 때 기차 안의 시계를 보니 0시 10초라고 하면 기차 밖의 시계로 보면 0 시 11초에 뒷 벽에 먼저 도착하고 0시 12초에 앞벽에 도착하는 것으로 관찰될 수 있다고 보는 것이다. 아마 빛의 속도가 유한하고 움직이는 기차의 앞쪽이 기차 뒤보다 밖에 서있는 관찰자로부터 더 멀리 떨어져 있으니까 앞쪽에서 오는 빛이 도착하는데 더 오래 걸려서 그런 걸까? 상대성 원리에 의하면 절대적인 의미에서 동시에 일어나는 일이라는 것이 존재하지 않는다고 한다. 여기까지가 대충 내가 이해 (오해?) 하고있는 특수 상대성 이론이다. 시간뿐 아니라 물체가 빨리 움직이면 크기도 변한다고 (줄어든다고) 한다.  그런데 어떻게 빛의 속도에 대한 이론이 E = MC2 과 연결이 되는지는 모르겠다.

아인슈타인의 상대성 이론이 세상의 일이 다 상대적인 것이다 라는 것을 의미한다고 생각하는 사람도 있는데 사실 아인슈타인은 원래 이 이론을 불변성이론이라고 부르려고 했다고 한다. 빛의 속도같은 물리 법칙이 상대적 움직임에 따라 변하지 않는다는 것이다.

특수 상대성이론은 이해해보려고 시도해 본 적이 있지만 일반 상대성 이론은 아예 시도도 해보지 않았다. 특수 상대성 이론이란 물체가 일정한 속도로 움직이고 있을 때에만 적용될 수 있는 이론이고 물체가 가속하거나 감속할 때를 포함한 일반적인 경우를 다 포함해서 설명하는 이론이 일반 상대성 이론이라고 한다. 이 일반 상대성 이론은 우주가 팽창한다는 사실도 예측했다는데 이 예측이 말이 안된다고 생각한 아인슈타인은 이 수식을 변경했다가 (cosmological constant) 나중에 정말 우주가 팽창한다는 관찰이 보고되자 내 인생 최대의 실수라고 땅을 치고 후회했다는 것이다. 그 옛날에 우주가 팽창한다는 전혀 상상도 못할 예측을 내놓았다가 나중에 정말 그 예측이 맞다는 것이 발견되었더라면 세상은 빛이 휘어서 태양에 가려진 별이 보인다는 것을 발견한 이후 또 한번 (아마 그때 보다 훨씬 더) 아인슈타인의 천재성에 감탄을 했을 것이다. (그런데 나중에 또 우주의 팽창을 막는 힘이 존재할지도 모른다는 설도 있어 아인슈타인이 수식을 고친 것이 옳았을지도 모른다고 한다)

(계속)

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