Re:Re:빛의 속도는 정말 불변일까요?

저는 빛의 속도가 진공에서 30만 km/s 라는 실험결과에 의문을 갖는 것은 아닙니다. 진공에서는 그렇다라는 실험결과에 대해서 많은 과학자들이 실험을 해서 그렇다라고 받아드리고 있겠지만, 물이나, 기체, 유리 등 빛이 통과하는 매질과 공간의 온도나 밀도 중력장 등의 차이에 의해서 광속은 0에서부터 30만 km/s 이상의 속도를 갖는다는 여러 실험결과에 대한 해석입니다. 핵심은 진공에서 광속은 30만 킬로미터/sec이다는 것을 가지고, 실제 우주는 진공이 아니라 그 밀도와 온도 중력장 등이 가변이고 광속도 가변인데~ 광속 불변을 당연한 공리로 하여 만들어진 상대성 이론이 과연 우주를 제대로 설명할 수 있는가 하는 것입니다. 현재 우주의 평균밀도는 거의 진공이라 할만하니 빛의 속도가 조금 변한다고 해서 걱정없다는 것은 허블상수와 우주의 팽창에 대한 것은 고려하지 않은 생각입니다. 빅뱅론에 따르면 빅뱅당시의 우주배경복사의 흔적이 전 우주에서 모든 방향으로 검출되는데 이를 분석한 결과 우주는 점차 팽창해왔고~ 이말은 처음 우주의 생성시에는 한 점이라고도 할 수 있는 초고밀도 초고온 상태에 있었고 우주의 팽창에 따라 모든 우주의 물질 사이의 거리는 당연히 멀어졌다는 것입니다. 우주배경복사의 발견으로 말씀하신 것처럼 우주의 평균밀도는 진공과 가깝고 지금의 우주 그 상태 그대로 수억젼전 수십억년전에도 그랬고 앞으로도 그렇다라고 생각하는 정상우주론은 지금 폐기되었다고 합니다. 빅뱅론을 받아들인다면 우주의 밀도는 변하고 있는 것이 분명한 것 같습니다. 또 우주의 밀도만 변하는 것이 아니라 빛이 달리는 우주 공간의 중력장도 변하고 있는데 유일하게 빛의 속도만 변하지 않는다라는 근거는 과연 있는가 하는 것입니다. --------------------- [원본 메세지] --------------------- 질문이 여러가지여서 세세히 답변하기는 힘들 것 같고 몇가지 요점만 말하겠습니다. 빛의 속도 불변에 대해서는 정말로 다양한 실험이 있었습니다. 마이켈슨-몰리 실험부터 해서 최근의 레이저를 이용한 실험 그리고 하늘의 쌍성에서 오는 X선 관측에서 얻은 상한 등등. yahoo 나 google 에서 constancy of speed of light 넣어서 찾아보면 많은 자료가 나올 겁니다. 다만 영어로 돼 있어서... 원래 과학자들이란 아인스타인같은 대가가 그렇더래더라 해서 단순히 믿고 따르는 인간들이 아닙니다. 빛의 속도 불변 확인은 특수 상대성 이론의 실험적 확인과 같은 것이라 볼 수 있고 여기에 대해서도 많은 실험이 있습니다. 결론은 현재까지 빛의 속도가 광원의 속도나 시간에 대해서 변한다는 증거가 나온 실험은 없습니다. 모두 얼마보다는 작다라고 결론을 냈죠. 있다고 하더라도 굉장히 작다는 말이죠. 여러 실험이 있다보니 숫자로 딱 이거다 말하기는 그렇군요. 빛의 속도 불변이 조금 깨진다 해서 세상 뒤집어 지는 일이 생기지는 않습니다. 특수 상대론 나오고 일반상대론 나왔어도 여전히 뉴톤역학과 뉴톤중력 잘 쓰고 있지않습니까. 다만 그런 것들이 중요한 영향을 미치는 현상들이 있겠지요. 빛의 속도 불변이 우주 정도의 크기에서도 성립하는가는 직접 실험으로 알아보기는 어렵겠지요. 그렇지만 일반상대론 가지고 우리 우주를 잘 설명할 수 있다면 간접적인 증거는 되겠지요. 그리고 우주가 진공이 아니라고 걱정을 하시는데, 우주의 평균밀도를 보면 1m^3에 양성자 몇개 있는 정도입니다. 지구상에서는 이런 진공 만들라 그래도 못 만듭니다. 우주의 나이는 빛의 속도 조금 달라지는 것 보다는 우주에 어떤 물질들이 있는가에 좌우됩니다. 빛의 속도 조금 변하는 거 걱정할 단계가 아직 (아마 앞으로도 영원히) 아닙니다. 우주 나이 정도의 시간에서는 빛의 속도가 다를 수 있지 않을까는 여러사람이 가능성을 생각해본 정도고 여기에 대한 상한은 빅뱅핵융합 결과를 맞추는 것으로 부터 어느 정도 작아야 한다는 것은 있습니다만, 이게 바로 빛의 속도변화와 연결되는 것이 아니어서 결론 내리기가 좀 복잡합니다. 마지막으로 노파심에서^^ 빛의 속도 불변은 당연 진공에서의 얘깁니다. 매질이 있으면, 양자전기역학, 일반상대론 등등을 제대로 쓴다면 상호작용에 의해 속도가 달라지는 것이 나와야 겠지요.