학문

왜 빛보다 빠를 수 없나요? 궁금합니다

빛보다 빠를 수 없는 이유가 있나요? 광자는 무게가 없기때문에 속도가 엄청나게 빨라질 수 있다는걸로 알고있습니다 그럼 만약 광자 말고도 다른 무게가 없는 물질이 있다면 빛의 속도로 움직이게 할 수 있나요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    빛보다 빠를 수 없는건 빛이 특별해서라기 보다 우주에 속도 상한선이 정해져 있기 때문이에요.

    상대성이론에 따르면 물체가 빨라질수록 더 가속하는 데 드는 에너지가 급격히 늘어나서, 그 상한선에 도달하려면 무한한 에너지가 필요해요. 그러니까 질량이 있는 건 절대 그 선을 넘을 수 없죠.

    빛은 마침 이 상한선의 속도로 달리는 존재라서 우리가 그걸 빛의 속도라고 부르는 것 뿐이에요.

    그리고 질량이 없다는 게 빨라질 수 있다는 뜻이 아니에요. 질량 없는 입자는 태어나는 순간부터 무조건 그 최고 속도로만 움직여야 하고 느려질 수도 멈출 수도 없어요. 광자가 가속돼서 빨라진게 아니라 처음부터 그 속도로만 존재하는 거예요.

    그래서 질문의 마지막 부분은 정확히 맞아요. 광자 말고 다른 질량 없는 입자가 있다면 그것도 자동으로 빛의 속도로 움직여요. 실제로 중력파를 전달하는 중력자라는 입자가 이론상 질량이 없어서 빛과 같은 속도로 퍼진다고 봐요. 2017년에 중력파와 빛이 거의 동시에 지구에 도착한 걸 관측해서 확인됐고요. 빛의 속도라는 이름은 우주의 속도 제한이 빛에 먼저 붙은 것 뿐이라, 질량이 없는건 뭐든 같은 속도로 달리는 거죠 :)