빛의 속도의 비밀

뢰머가 들려주는 광속 이야기 - 과학자들이 들려주는 과학이야기 43 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 131
송은영 지음 / 자음과모음 / 2005년 8월

빛의 속도에 대한 연구는 지금도 발전을 거듭하고 있다. 과거의 대학자들은 정말 불가능해 보이는 빛의 속도의 측정에도 성공했으며, 빛을 이용한 다양한 이론을 생각해 내었다. 빛보다 빠른 물질은 존재할까? 빛은 과연 어떤 존재일까? 

과거 뉴턴과 훅이 대립한 바가 있었는데, 그것은 빛이 파동이냐, 입자이냐에 관한 것이었다. 둘 다 맞는 것으로 보여서 팽팽하게 의견이 대립했고, 후에 학자들은 빛이 입자이면서 동시에 파동임을 밝혀내었다. 진공속에서는 초속 300,000km를 달릴 수 있는 빛을 갈릴레이가 측정하려고 시도했다고 한다. 거리가 먼 두 산봉우리에서, 빛을 쏘았을 때 반대편 산봉우리까지 빛이 도달하는데 얼마나 많은 시간이 걸리는지 측정하고, 거리 나누기 시간의 속도 공식을 이용해 구하려 했으나 그들은 실패했다. 이유는 무엇이었을까? 그들이 빛이 반대편에 도달했다고 생각한 시점에서, 이미 빛은 그 사이를 수만번 왕복했던 것이다. 그러니 훨씬 작은 속도의 빛의 속도가 나왔고, 그들은 낙담했다. 

이렇게 엄청나게 빠르다는 빛조차도 엄두를 못 내는 세계가 있는데, 바로 우주이다. 광년이란 말은 우주의 거리를 나타내기 위해 흔히 쓰이는 말이다. 빛이 1년동안 가는 거리로, 빛이 하룻동안 가는 거리도 엄청난데 1년동안 가는 거리라면 0이 매우 많아야 할 것이다. 그런 거리를 1년동안이나 가는데, 이것이 또 0이 몇개나 되는 거리에 이르니 우주가 얼마나 광활한 공간인지 짐작이 간다. 

뢰머가 들려주는 광속 이야기를 통해서, 빛이란 존재가 얼마나 흥미있는지 알게 되었다. 많은 과학자들이 관심을 갖는 빛보다 빠른 존재, 타키온의 발견을 위하여 연구를 해보는 나의 모습을 상상해 본다.