5월의 작은 선인장

현재의 물리학 이론에서 상대론은 모든 물체는 빛보다 빠르게 갈 수 없다고 이야기합니다.
그렇기 때문에 로켓이 광속에 다다르기 위해서는 우주의 전 에너지를 소모하더라도 불가능해 집니다. 그것은 당연한 것으로, 광속에 가까이 갈수록 우주선의 질량이 늘어나서 광속이 될때에는 우주선의 질량이 무한대가 되기 때문이죠. ^^;

그렇다면 아광속까지(광속에 조금 못 미치는 속도까지) 우주선을 가속하는 것은 가능할까요??
아쉽게도 그렇게도 되지 못할 것 같습니다.
왜냐하면 우주 안에는 무엇이 있는지 알 수 없기 때문입니다.
예를 들어서 우주선의 질량이 증가하지 않아서, 또는 기술이 아주 발전해서 광속의 99.9%까지 속도를 낼 수 있다고 가정해 봅시다. 그렇다면 어떻게 될까요?
우주와 우주선은 각각의 상대좌표계를 사용하므로 각각 보는 현상은 별반 틀려지지 않을 것입니다.

현재 우주선을 우주로 쏠때 문제가 되는 것은 우주에 시속 30~40 km/h정도의 우주먼지들이 우주선에 계속해서 부딪힌다는 것입니다. 우주먼지의 크기는 아주 작지만, 속도가 빠르기 때문에 현미경으로 봐야만 보이는 흔적을 우주선의 유리창이나 몸체에 수도없이 남깁니다. 그리고 그 파괴력은 굉장히 강합니다.

그런데 우주선의 진로 안에 모래알 한 개가 있다고 생각해 봅시다. 이 모래알과 우주선은 광속의 99.9% 속도로 부딪히게 됩니다.
속도가 아주 빠른 자동차의 진로에 야구공을 살짝 던져 넣으면 야구공은 유리창을 산산조각 낼 수 있습니다. 자동차의 속도는 기껏해야 200 km/h 정도이겠지요.. ㅎㅎㅎㅎ
광속의 99.9%에 다다르면 모래알 한 알이 우주선에 미치는 충격은 정지해 있는 자동차에 수백톤짜리 바위덩어리가 떨어져 내리는 것과 비슷할 것입니다. 과연 우주선이 저 충격을 견뎌낼 수 있을까요??? 더불어 우주 안에는 모래알보다 훨씬 더 큰 돌들이 엄청나게 많이 있겠지요...

결국 광속 우주선을 제작하는 기술을 갖춘다고 해도, 결코 그 우주선을 타고 우주로 나갔다가 되돌아 올 수 없을 것입니다.
물론 뭐 운이 무지무지 좋아서 아주 작은 먼지에도 부딪히지 않고 되돌아올 수 있는 사람도 있을수 있겠지요. 50억 인류가 한 대의 우주선씩을 타고 떠난다면 그 중 한명 정도는 되돌아 올지도 모릅니다.

결국 우주선 기술이 한도끝도 없이 발전한다고 해도, 우주선이 갖는 속도의 한계는 물리학때문이 아니라 안전상의 이유로 그리 크지 않을 것이라고 생각됩니다.
그래서 상대성이론이 틀려서 물질들이 광속을 돌파할 수 있다고 해도 우주선은 광속을 넘어설 수 없을 것입니다.


호돌 2005/05/16 20:40
   항공기 유리에도 흠집이 생길 때가 있는데 그 주범이.. 수분. 즉 물방울이라는.
   저도 어디서 주워 들은거라.. 좀 민망하군요. ^^ 아아.. 결국 우주여행은 불가능한 건가요..ㅜ.ㅜ
작은인장 2005/05/17 20:02
  나중에 방어막 같은 것이 개발될지도...^^