재미난 과학이야기25
                                                                                                 

1998년 10월 27일

[ 본 내용은 필자(사이버스쿨 대표 김영준 선생)

경북대학교 신문에 실은 내용입니다.]

 

나무 아래서 낮잠을 자다 사오정은 삼장법사와 손오공이 사라진

것을 알고 너무나 놀랐습니다. 나뭇가지에는 낯익은 손오공의 글씨가

있었습니다.

 

"오정아, 삼장 법사님과 빛의 속도를 넘어 4차원의 세계로 먼저 간다.'"

사오정은 빛의 속도를 넘어 4차원 세계로 가기 위해 있는 힘을 다해 뛰기

시작했습니다.

 

멀리서 숨어 보던 삼장 법사가 손오공에게 지도해 주었습니다.

 

" 오공아 ! 아인슈타인의 상대성 원리에 의하면 빛의 속도는 누가

보더라도 일정한 것이야. 따라서, 사오정에게 다음과 같은 변화가 일어날

것이야. 잘보도록 하여라"

 

"첫째, 빨리 달릴수록 길이가 수축되어 사오정이 홀쭉하게 보일 것이야.

이것을 로렌츠수축이라고 하느니라. "

 

손오공이 자세히 보니 열심히 엄청나게 빨리 달리는 사오정이 홀쪽해지더니

거의 나무 막대기처럼 되어버렸습니다. 빠르게 움직이는 물체의 길이는

줄어들기 때문입니다. 만약 빛의 속도를 넘어 선다면 사오정은 사라져 버려

4차원의 세계로 가버릴 수도 있을 것입니다.

 

"둘째, 빨리 달리는 사오정에게 시간은 거의 흐르지 않을 것이야."

 

망원경으로 사오정의 손목시계를 보니 초침이 거의 정지한 것처럼 꿈적도

안하고 있는 것이었습니다. 빛의 속도에 가까워질수록 시간은 거의 흐르지

않습니다. 빛의 속도로 여행하는 우주선 속에 탑승한 우주비행사는

우리가 영원히 늙지않고 모습 그대로 입니다. 물론 우주선에 있는

우주비행사는 지구에서 있을 처럼 똑같은 시간의 흐름을 느낍니다.

지구에 비해 빨리 움직이는 우주선 속에서 시간이 현저히 느리게 가기 때문입니다.

 

우주 비행사가 경험하는 시간과 지구인이 경험하는 시간이 완전히 다른

것입니다. 관찰자의 운동 상태에 따라 시간이 다르게 흐르는 것입니다.

우주비행사가 1년만에 지구에 돌아와 보니 지구에는 시간이 100만년이나

흘러 차세대 3 침판치, 오랑우탕, 고릴라의 삼국시대가 펼쳐질 수도 있습니다.

 

우리는 모든 사람에게 시간을 같은 식으로 흐를 것이라고 생각했습니다.

그러나, 상대성이론은 시간이 운동상태에 따라 달리 간다는 것을 밝혔습니다.

빨리 운동할수록 시간이 느리게 흐릅니다.

 

"셋째, 빨리 달릴수록 몸무게가 늘어 사오정은 빛의 속도를 절대로 넘지 못할 것이야."

 

있는 힘을 다해 열심히 달리던 사오정은 빛의 속도에 가까워지니 이상

빨라지지 못하였습니다. 뛰면 뛸수록 몸무게가 늘어나 이상 빨라질 수가

없었기 때문입니다. 우주에 있는 물체는 어떤 것도 빛의 속도를 넘을 수가

없습니다.

 

가장 가벼운 전자에 에너지를 계속 주어 빠르게 가속시켜 보아도

전자는 빛의 속도를 넘지 못합니다. 전자보다 무거운 사오정은 절대로 빛의 속도를

넘지 못하므로 4차원의 세계로 수가 없습니다. 결국 우리는 절대로 넘을 없는

빛의 속도라는 거대한 감옥 속에 갇혀 사는 셈입니다.

 

", 오공아, 상대성 이론을 배웠느냐. 모든 것이 빛의 속도가

언제나 일정하기 때문에 생기는 일이란다. 빛은 신비한 현상이구나.

그러면, 오늘도 몸소 실험조교가 되어 저렇게 충성을 맹세하는

불쌍한 사오정에게 가서 맛있는 것이나 사주렴."

 

", 삼장 법사님, 사오정아 굳세어라, 형님이 간다."

손오공은 슈퍼보드를 타고 사오정의 뒤를 따라 들판 너머로

순식간에 사라졌습니다.




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