안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
물리학 질문 맞아요. 그리고 좋은 사고 실험이라 실제로 물리학자들이 진지하게 다루는 주제에요. 결론은 빛보다 빨라질 수 없는데 이유가 흥미로워요.
이 상상의 함정은 막대를 완벽하게 단단한 물체로 가정한 데 있어요. 현실의 막대는 원자들이 결합으로 연결된 사슬이라, 한쪽 끝을 돌리면 그 움직임이 원자에서 원자로 차례차례 전달돼요. 이 전달 속도가 물질 속 음속인데 강철도 초속 5km 정도에 불과해요. 그러니까 행성이 아무리 빨리 돌아도 막대 끝은 즉시 따라오지 못하고, 막대는 채찍처럼 휘어지며 뒤처지는 거예요.
그래도 억지로 끝부분을 광속 근처까지 가속하면 어떻게 될까요. 상대성 이론에 따르면 물체는 빨라질수록 가속에 필요한 에너지가 기하급수적으로 늘어나서, 광속에 도달하려면 무한대의 에너지가 필요해요. 그 전에 막대를 회전시키는 데 드는 힘이 물질의 결합 강도를 넘어서면서 막대가 산산조각 나버려요. 우주에 존재하는 어떤 재료로도 버틸 수 없다는게 계산으로 확인 돼 있어요.
완벽히 단단한 물체라는 개념 자체가 상대성 이론과 모순이라서, 자연은 이런 꼼수를 원천 차단해놓은셈이죠 =ㅁ= 빛의 속도 제한은 물체가 아니라 정보전달 자체에 걸린 우주의 규칙인거죠 :)