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1. 빛의 속도의 절대성 ‘우주상에서 최대 속도를 갖는 물질이 있는가’ 라는 질문에 대해 그 답이 ‘없다’고 하자. 그렇다면 그 속도를 능가하는 또 다른 속도가 있을 것이다. 그러면 속도의 한계가 없어지고 무한의 속도가 존재할 수도 있다. 속도는 공간의 변화를 시간의 변화로 나눈 것으로 무한의 속도라는 것은 공간의 변화가 무한이라든지 아니면 시간의 변화가 없다는 의미이다. 따라서 이에 대해 뉴턴은 이미 만유인력이 상호작용하는데 작용시간이 없다고 가정하여 무한 속도의 개념을 도입하기는 했으나 물체가 직접 움직이는 것은 아니었다. 지금은 상호작용에도 매개 입자의 움직이는 시간이 걸린다고 생각하고 있다. 하지만 그 당시에도 빛이란 물질과 다른 것으로 간주되었던 것이었다. 후에 뢰머, 브래들리와 피조 등이 빛의 속도가 유한하다는 생각을 가지고 그 속도를 측정하였다. 여하튼 속도가 무한할 수 없다는 생각을 가지게 되면 우주상에는 최대 속력이 존재하게 된다. 그 최대 속력은 관측자와 관계없이 일정해야 한다. 만일 일정하지 않다면 그것은 최대 속력이 아니다. 그것보다 큰 속도가 존재할 수 있기 때문이다. 그렇다면 그 최대 속력을 갖는 물질이 왜 하필 빛이어야 하는가?2.

학술 | 김성원 / 이화여대 과학교육과 교수 | 2005-05-04 00:00