갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)는 아리스토텔레스가 주장했던 무거운 물체가 가벼운 물체보다 더 빨리 떨어진다는 운동이론에 문제가 있음을 알고, 무거운 물체와 가벼운 물체가 같은 속도로 자유낙하 한다는 것을 실험적으로 증명 하였다. 갈릴레오가 물체의 운동이론에 관심을 두고 아리스토텔레스의 오류를 바로 잡아 물리학 발전에 큰 기여를 했다는 것이 400여 년 전의 일이라니 놀라울 다름이다.

     이 400여 년 전의 실험적 증명은 아리스토텔레스의 오류를 찾아낸 것이지, 질량이 다른 두 물체가 같은 속도로 떨어지는 원리를 밝혀 낸 것은 아니다..... 오히려 왜 같이 떨어지는가라는 새로운 문제점을 던져준 사건이다.... 이렇게 질량이 다른 두 물체가 같은 속도로 자유낙하는 현상을 물리학적으로 표현 하면...... 서로 전혀 관계가 없어 보이는 중력장에서의 중력질량이 관성계의 관성질량과 같은 것(등가원리)이라 표현 한다..... 처음에는 이 물리학적 표현 자체를 이해하는 것도 어려웠다.

    나는 어제 하루 종일 뉴턴의 만류인력법칙과 운동법칙, 중력장, 관성계, 질량 각각의 의미를 곰곰이 생각해 보고, 이들 상호관계를 따지고 따져서, 중력질량이 관성질량과 같다는 물리적 현상을 이해했다.....  이해하니 세상이 다르게 보인다.^^

    아직은 자세히는 모르겠으나 이 등가원리를 이해하는 것에도 정도의 차이가 있는 것 같다. 간단히 그림 몇 장으로 설명 하는 자료도 있고, 1시간 가까이 여러 수식을 이용하면서 중력장에서 질량을 갖은 물체와 자기장에서 전하를 가진 물체의 운동법칙이 차이 남을 설명 함으로서 중력장의 특성을 설명 하려는 자료도 있는 걸 보니 말이다...... 어찌 하였든 이해를 하고 나니 몇 장의 그림의 설명이 모든 걸 이야기 해주는 것 같기도 한데, 나는 많은 설명을 듣고 나서야  깨닫게 되었다...... 더 정확히 이야기 하면, 여러 설명에서 등가원리가 일반상대성의 원리를 전개하는 시작점에서 중요한 것이라는 여러 번 강조하는 설명을 듣고, 그렇게 중요한 것이라면 꼭 한번 실감나게 이해 해 봐야겠다는 생각으로, 우둔한 머리로 끈질기게 따지고 또 따지는 노력을 해서 이해 한 것이라는 표현이 더 옳다.^^

    중력질량과 관성질량이 같게 측정이 되는데 얼마나 같은가 이런 실험도 이루어 졌다 한다. 에트베쉬라는 사람은 20억분의 1의 정확도로 같다는 것을 실험으로 보였다..... 아이슈타인은 이렇게 중력질량과 관성질량이 같음에는 그들 사이에 우리가 몰랐던 보다 더 근본적인 관계가 있다고 보고, 이를 특수 상대성원리에서 일반상대성원리로의 개념 확장의 실마리로 이용 하였다 하는데, 아직은 그 말이 뭔지는 가슴에 와 닿지는 않지만, 지금처럼 꾸준히 공부 한다면 그 의미를 깨우치는 날도 오지 않을까 기대 해 봅니다.

   이 것 하나 깨닫는데 하루 종일을 투자 해야 할 정도로 우둔한 것인는 모르겠습니다만.  어째든 어제  '등가원리' 하나만이라도 깨달은 것에 만족합니다.^^