천안이혼전문변호사 [김범준의 옆집물리학]천지 차이를 없앤 뉴턴 > 공지사항

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천안이혼전문변호사 100년 전 하이젠베르크와 슈뢰딩거가 작은 입자의 세상을 설명하는 양자역학을 처음 만들어냈다. 이들의 뒤를 이어 20세기 물리학의 발전을 주도한 다음 세대의 훌륭한 물리학자들이 있다. 헬륨의 초유체 현상에 대한 연구로 1962년 노벨 물리학상을 받은 러시아의 위대한 물리학자 레프 란다우도 이 중 하나다.
란다우에 얽힌 재밌는 일화가 전해진다. 물리학자답게 란다우는 선배 과학자의 업적의 위대함을 수학에 등장하는 로그값을 이용해 숫자로 표현했다. 100은 10의 제곱이어서 로그값이 2이고 1000은 10의 세제곱이어서 로그값이 3이다. 이처럼 로그값으로 1의 차이가 나면 원래값의 차이는 무려 10배가 된다. 로그의 척도를 쓰는 지진의 규모도 마찬가지여서, 규모 7인 지진에 비해 규모 8인 지진의 진폭은 무려 10배다.
물리학자의 업적과 지적 능력을 숫자로 표시한 란다우 척도에서는 값이 작을수록 더 위대한 물리학자다. 란다우는 뉴턴의 란다우 척도 값으로 0, 아인슈타인은 0.5, 그리고 양자역학의 창시자 하이젠베르크에게는 1의 값을 부여했다. 란다우 스스로는 자신에게 2.5를 주었다가 이후에 2로 바꿨다. 자신의 연구 성과에 대한 자부심이 시간이 지나면서 늘어난 것으로 보이지만, 어쨌든 자신은 뉴턴의 100분의 1에 불과하다고 평가한 셈이다. 란다우 척도는 재밌는 이야기 정도이지 정확한 계산이 아니다. 하지만, 란다우가 가장 위대한 물리학자로 뉴턴을 꼽은 것은 분명하다.
란다우뿐 아니라 나를 포함한 많은 물리학자가 위대한 물리학자로 뉴턴을 첫손으로 꼽는 이유가 있다. 세상에 존재하지 않았던 고전 역학을 처음 완성한 사람이 뉴턴이다. 학창 시절 배우는 세 개의 운동법칙을 제안했고, 질량이 있는 모든 물체 사이에 작용하는 보편 중력의 수학적 표현을 발견했으며, 이 둘을 결합해 온갖 운동을 인류 역사에서 처음으로 체계적으로 설명한 사람이다.
자신의 물리학을 만들어 가는 과정에서 필요하면 새로운 수학도 함께 만들어 냈다는 것도 내가 뉴턴에게 크게 감탄하는 이유다. 뉴턴은 자신의 고전 역학의 체계를 만들어 가면서 미적분학도 함께 만들었다.
수식 기호 위에 작은 점을 찍어 미분을 표시하는, 지금도 물리학자들이 널리 이용하는 표기법을 시작한 이가 바로 뉴턴이다. x 위에 작은 점을 찍을 때마다 뉴턴을 떠올릴 일이다.
뉴턴은 변분법의 수학을 처음 만든 사람이기도 하다. 중력장 안에 있는 물체가 두 점 사이를 가장 짧은 시간에 움직이는 경로를 찾는 문제를 처음 들은 뉴턴은 하룻밤 안에 변분법으로 답을 찾아 학술지에 익명으로 투고한다. 이 논문을 본 요한 베르누이는 “발톱 자국만 봐도 사자임을 알겠다”라는 말을 남기며, 뉴턴이 저자임을 금방 눈치챘다는 일화가 전해진다. 뉴턴은 “내가 더 멀리 볼 수 있었던 것은 거인의 어깨 위에 서 있었기 때문이다”라는 말을 남겼다. 이후의 모든 위대한 물리학자는 거인 뉴턴의 어깨 위에서 더 먼 곳을 본 이들이다.
인터넷에서 ‘뉴턴의 산’이라는 검색어로 쉽게 찾을 수 있는 그림이 있다. 둥근 지구 위 우뚝 솟은 산이 그려져 있고 산꼭대기에서 던진 물체의 여러 궤적도 표시되어 있다. 이 그림의 산을 물리학자는 ‘뉴턴의 산’이라고 부른다. 대충 그린 그림처럼 보이지만 그 안에 담긴 의미를 깨닫고 나면 정말 아름다운 그림이다.
산꼭대기에서 대포를 쏜다고 생각해 보자. 그리 빠르지 않다면 포탄은 포물선을 그리며 멀지 않은 산 아래 땅에 떨어진다. 속도가 점점 늘어나면 포탄은 더 먼 곳에 떨어지고 결국 저 멀리 지구 반대쪽에 떨어질 수도 있다. 이보다 속도를 더 빠르게 하면 어떨까? 산꼭대기에서 쏜 포탄은 결국 지구를 한 바퀴 돌아 다시 처음의 산꼭대기에 도달할 수도 있다. 뉴턴은 이 아름다운 그림 한 장으로 지면 근처에서 움직이는 물체의 포물선 운동이 지구 주위를 한 바퀴 도는 달의 원운동과 다르지 않다는 것을 직관적으로 보여주었다.
과학의 역사에서 처음으로 천상의 운동과 지상의 운동이 질적으로 같은 운동이라는 것을 찾아낸 이가 바로 뉴턴이다. 나와 뉴턴의 차이처럼, 비교할 수 없을 정도로 둘이 다르면 천지 차이라고 한다. 하늘과 땅이 정말 다르다는 것에 빗대어 둘 사이 큰 차이를 나타내는 말이다. 뉴턴은 처음으로 하늘과 땅에서의 운동이 같다는 것을 밝혔다. 하늘에서와 같이 땅에서도, 똑같은 물리학이 성립한다는 것을 보였다. 천지 차이를 없앤 사람이다.
도널드 트럼프 미국 대통령이 테네시주 멤피스에 주방위군을 투입하겠다고 밝혔다. 집권 2기 출범 이후 주방위군을 미국 내 도시에 배치하는 것은 로스앤젤레스(LA), 워싱턴에 이어 세 번째다.
트럼프 대통령은 15일(현지시간) 백악관 집무실에서 이 같은 방침을 밝히고 ‘멤피스 안전 태스크포스’ 구성을 지시하는 대통령 각서에 서명했다. 그는 “멤피스뿐 아니라 수많은 도시에서 벌어지고 있는 범죄 문제 때문에 이(안전)는 매우 중요하다”며 “우리는 워싱턴에서 그랬던 것처럼 모든 도시를 단계적으로 해결할 것”이라고 말했다. 또 “이번 태스크포스는 워싱턴에서 거둔 놀라운 성공 사례를 그대로 재현할 것이며 대규모 병력을 투입할 예정”이라고 강조했다.
트럼프 대통령은 주방위군뿐 아니라 연방수사국(FBI), 주류·담배·총포 담당국(ATF), 마약단속국(DEA), 이민세관단속국(ICE), 국토안보수사국(HSI) 등 주요 연방기관도 멤피스 작전에 참여할 예정이라고 했다.
이날 행사에는 공화당 소속 빌 리 테네시 주지사도 참석했다. 리 주지사는 멤피스의 범죄 척결을 위해 주방위군 투입을 요청했다. 백악관은 멤피스의 범죄율이 전국 평균보다 높고 지난해보다 증가했다고 지적했다. CNN이 FBI 자료를 분석한 결과 인구 25만명 이상 미국 도시 가운데 지난해 멤피스의 폭력 범죄율이 가장 높았던 것으로 나타났다.
다만 일각에서는 공화당의 텃밭인 남부 테네시주에서 멤피스가 민주당이 강세를 보이는 ‘정치적 고립지대’라는 점에 주목하고 있다. 민주당 소속 폴 영 멤피스 시장은 지난 12일 기자회견에서 “나는 주방위군을 요청한 적이 없으며 그것이 범죄를 줄이는 방법이라고 생각하지 않는다”고 반박했다.
앞서 LA에 주방위군이 동원됐을 때 민주당 소속인 개빈 뉴섬 캘리포니아 주지사와 뮤리얼 바우저 워싱턴 시장은 강하게 반발한 바 있다.
트럼프 대통령은 멤피스에 이어 주방위군을 파병할 도시로 “다음은 아마 시카고가 될 것”이라고 말했다. 시카고는 미국에서 세 번째로 큰 도시로 민주당 지지세가 강한 지역이다. 트럼프 대통령은 시카고의 범죄 상황이 매우 심각하다며 주방위군 투입 필요성을 거듭 주장하고 있지만, 민주당 소속인 J B 프리츠커 일리노이 주지사와 브랜던 존슨 시카고 시장은 이에 강력히 반대하고 있다.
여한구 산업통상자원부 통상교섭본부장이 15일 미국으로 떠난다. 김정관 산업부 장관이 지난 14일 새벽 귀국하자마자 미국이 언급하는 ‘비관세 장벽’을 논의하는 여 본부장이 미국으로 향하는 것이다.
산업부는 이날 한·미 관세 후속 협상을 위해 여 본부장이 인천국제공항을 통해 오전 10시25분 미국행 항공기에 오를 예정이라고 밝혔다.
여 본부장의 미국 행정부 협상 상대는 제이미슨 그리어 미국무역대표부(USTR) 대표다. 한·미 양국은 자유무역협정(FTA)으로 사실상 대부분 품목이 무관세다. 그러나 USTR은 상호관세 25%를 15%로 내리는 조건으로 수입 농산물 검역 절차 간소화, 국회에서 논의 중인 온라인 플랫폼 법안 등 비관세 장벽 완화를 한국에 요구하고 있다.
앞서 김 장관은 지난 10일 미국으로 출국했다 14일 귀국했다. 김 장관은 뉴욕 등지에서 대미 투자를 주관하는 하워드 러트닉 상무부 장관과 만나 후속 협상을 진행한 것으로 전해졌다.
한·미 양국은 대미 투자 패키지의 구성과 방식, 투자 수익 배분 등에서는 큰 이견이 있는 상황이다. 한국은 직접 투자 비중을 최대한 낮추고 투자 프로젝트를 간접 지원하는 보증으로 부담을 낮추는 방식을 원하지만, 미국은 한국이 직접 투자 비중을 높이기를 강하게 요구하고 있다.
양국은 지난 7월30일 타결한 관세 협상에서 미국이 예고한 대한국 상호관세를 25%에서 15%로 낮추고, 한국이 총 3500억달러(약 486조원) 규모의 대미 투자를 시행하기로 했다.

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