머리말：예전의 기억을 더듬어 보면 빛의 속도는 무한하고 아무리 멀리 있어도 빛은 순식간에 도달할 수 있다고 알고 있을 겁니다. 인류는 항상 광속 우주선과 같은 초고속 물체를 만들 수 있기를 희망했습니다. 그렇다면 빛의 속도는 우주에서 극한의 속도일까요?
빛의 속도는 우주의 극한 속도가 아닙니다, 이 속도에 비하면 빛의 속도는 "거북이 속도"가 됩니다.
상대성 이론에서 빛의 속도는 물체 운동 속도의 극한입니다. 물론 우리가 이런 식으로 이해한다면 상대적으로 편면적일 수도 있습니다. 왜냐하면 상대성 이론은 다음과 같이 말하고 있기 때문입니다.
1. 정적인 질량이 있는 모든 물체의 운동 속도는 빛이 진공 상태에서 전파하는 속도에 도달하지 않거나 혹은 이를 초과합니다.
2. 그 어떤 정보 혹은 에너지의 전달 속도는 진공 상태에서 빛의 전파 속도를 초과할 수 없습니다.
상대성 이론에 따르면 위에서 언급한 설정을 위반하지만 않는 한 초광속 현상도 존재할 수 있다고 합니다. 예를 들어, 빛이 물 속에서 전파할 때의 속도는 진공 상태 광속의 75%에 불과합니다. 이런 경우 수중 운동을 하는 물체 가속도는 0.75c 이상만 필요한데 물 속에서 빛의 속도를 초과할 수 있습니다.
현실 생활에서 어떤 조건에 부합하는 광속은 또한 초월당할 수가 있습니다. 예를 들어, 원자로에 나타나는 체렌코프 복사의 과정에서 이러한 전자의 속도는 극도로 빨라서 심지어 만화 시즌의 빛의 속도를 추월합니다. 사실 이것은 먼저 빛의 속도를 대폭 줄인 다음 그것을 추월하는 것이므로 그렇게 말하는 것은 약간 불공평합니다. 상대적으로 말하자면 빛의 속도를 정말로 추월한 것은 아닙니다.
그렇다면 우주에서 진정으로 진공 광속의 속도를 초월하는 것은 없는 것일까요? 전문가들의 연구에 따르면, 우주에는 몇 가지 속도가 있으며 광속은 상대적으로 그들에 비해 바로 "거북이 속도"로 변한다는 것을 발견했습니다.
1.우주 탄생
우주 탄생에 관한 수수께끼는 아직도 풀리지 않았고 과학자들은 여전히 이것에 대해 논쟁하고 있습니다. 그러나 1980년에 과학자들은 우주 팽창론을 내놓았습니다. 즉, 우주가 탄생한 후 10 ^ -35 초에서 10 ^ -33 초까지 팽창하는데, 우주는 이 기간 동안 팽창 과정을 경험했습니다.
우리 인간에게는 눈 깜짝할 사이의 시간이지만 우주의 크기는 10 ^ 26 배 빠르게 증가했습니다. 이 속도는 매우 놀랍습니다. 빛의 속도에 비해 이 속도는 훨씬 더 빠릅니다. 팽창하기 전 1밀리미터 밖에 되지 않았다면 급상승 후 이 지역은 10 ^ 23 미터에 도달했습니다. 만약 빛의 속도에 대해서 말하면, 이렇게 짧은 시간 안에 양성자의 반지름 만큼도 뛰지 못하기 때문에 빛의 속도를 이런 속도와 비교를 할 수가 없습니다.
2.우주 팽창
우주의 탄생 이후 지금까지 우주는 팽창하는 상태에 있습니다. 왜냐하면 우주에서의 거리가 326만 광년 씩 증가할 때마다 거리의 속도가 초당 약 68km로 증가하기 때문입니다. 다시 말해, 은하가 우리로부터 326만 광년 떨어져 있다면, 이때 우주의 팽창은 대체로 이렇게 될 것입니다. 행성은 초당 68km의 속도로 우리로부터 멀어지고 있습니다.
만약 은하가 우리로부터 약 144억 광년 떨어져 있다면 우리로부터 멀어지는 속도는 빛의 속도를 훨씬 초과합니다.
3.양자 얽힘
양자 역학에서는 여러 입자가 서로 상호 작용한 후, 각각 입자의 특성이 전체적인 특성에 통합되기 때문에 각각 입자의 특성을 단독으로 설명하는 것은 불가능하고 오직 전체 시스템의 특성만 설명할 수 있습니다. 이런 현상을 “양자 얽힘”이라고 합니다.
원래 버전에서는 양자 스핀이 상현과 하현으로 나뉘어 지는데 중첩 상태에 놓일 때는 바로 두 상태 사이로 변하게 됩니다. 어떤 것은 모호한 상태에 놓이게도 되는데, 관찰을 하게 되면 이런 현상은 순식간에 바로 붕괴됩니다. 이 과정의 변화 속도는 극도로 빠릅니다. 설령 두 입자 사이의 거리가 수백억 광년에 이르더라도 입자 중 하나의 상태가 결정되면 또 다른 하나는 바로 상응하는 변화를 하며, 이 속도는 빛의 속도를 훨씬 초과합니다.
출처 : 왕이-오애오심
