은하 여행은 가능할까?

우리는 가끔씩 지구에서 벗어나 다른 별들, 은하로 여행하고 싶다는 생각을 하곤 합니다. 

지구 말고도 생명체가 살 수 있는 땅을 찾는 것은 우주를 관찰하는 목표가 되기도 하죠.

 

하지만 은하를 여행하기에는 어려움이 있습니다. 

우리 은하에서 가장 가까운 안드로메다 은하마저 250만 광년이나 떨어져 있기 때문이죠.

 

여기서 광년이란 빛의 속도로 운동할 때 1년 동안 가는 거리를 말합니다.

빛의 속도를 따라갈 수 없는 지금의 우주선 기술로는 갈 수 없을 것 같습니다.

그렇다면 은하로의 여행은 절대 불가능 한 것일까요?

 

그런 것은 아닙니다. 

우리가 잘 알고 있는 물리학자 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 

'움직이는 물체의 시간은 느리게 간다.'고 합니다.

 

즉 가만히 서 있는 사람의 시간과 달리는 사람의 시간이 다르게 흘러간다는 것이죠.

하지만 속도의 차이가 많이 나지 않아 우리가 느낄 수 없다고 합니다.

 

그렇다면 이런 사실이 증명되었을까요?

 

네, 뮤온이라는 입자를 통해 증명 되었다고 합니다.

우주에서는 여러 전자기파가 지구로 오는 경우가 많습니다.

이러한 전자기파들을 '우주선'이라고 하죠.

 

여기서의 우주선은 우주여행을 위한 우주선이 아닌,

우주에서 오는 x선(우주 방사선)으로 이해하시면 될 것 같습니다.

 

이러한 우주선들은 지구 대기권 상층부 60km정도에서 공기 입자와 충돌하며

뮤온이라는 입자를 만들게 됩니다.

 

이런 뮤온의 수명은 100만분의 2초로 매우 짧습니다.

그래서 광속(초속 30만 km)으로 운동한다고 해도 100만 분의 2초 X 30만 km로

0.6km = 600m 밖에 가지 못하고 소멸하게 된다는 결론이 나오게 됩니다.

하지만 뮤온을 연구, 관찰하던 과학자들은 이상한 점을 발견하게 됩니다.

바로 이 뮤온이 지표면까지 도달하게 된다는 것이죠.

이 말은 뮤온이 빛보다 100배나 빠르다는 것이지만 그것은 불가능한 일이기에

뮤온의 수명이 100배만큼 늘어났다고,

뮤온에서의 시간이 정상적인 시간보다 100배 느리게 갔다고 생각할 수 있는 것이죠.

상대성 이론에는 빛의 속도에 가깝게 움직이면 시간이 느려진다고 되어있습니다.

이렇게 상대성 이론 중 움직이는 물체의 시간은 느리게 간다는 이론은 뮤온을 통해 증명되었습니다.

 

또한 불가능한 현상을 직접 보게된 과학자들은 아인슈타인의 상대성이론을 인정하게 됩니다.

 

그러니 만약 빛의 속도에 가깝게 운동하는 우주선을 만들게 된다면

다른 은하로의 여행이 가능할 것이라는 것입니다.

 

(만약 그렇게 된다면 영화 인터스텔라와 같이 시간이 다르게 흐르는 현상이 생길지도 모르겠네요.)

상대성 이론

 상대성이론은 빛의 속도가 변하지 않는다는 전재 하에 만든 이론이며

시대가 지나면서 상대성 이론이 수정되거나 잘못된 이론이라고 밝혀질지도 모르겠네요.

 

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