과학 또는 공학에서 보통 "이상"이란 말이 사용되곤 한다. 예를들어, 이상기체를
들 수 있다. 우리는 여기서 "이상"이란 말의 의미를 되새겨볼 필요가 있다.
"이상"이란 말은 결코 "현실에서는 없지만 그냥 이러이러한 성질을 만족하는 것을
정의하여 이 것을 '이상'이란 접두어를 붙여서 사용하자" 이런 식으로 이름붙여지는
것이 아니다. "이상"이란 말은 현실의 연장선상에서 생각해야한다. 즉, 현실에
존재하는 것들의 어떤 물리량은 항상 유한한 값(0<property<infinite)을 갖게
되는데 이 물리량을 극한으로 보냈을 때의 수렴되는 어떤 물체의 형태를 우리는
"이상"이라는 접두어를 사용해서 나타내게 되는 것이다. 즉, "이상???"는 현실에
존재하는 "???"라는 물체의 수렴값이란 것이다. 이를 바탕으로 "강체"라는 것을
생각해보자.
강체라는 것은 "이상고체"라는 의미를 가지고 있다. 즉, 현실에 존재하는
탄성체의 강성률을 무한대로 보냈을 때 수렴하는 어떤 가상적인 고체라는 것이다.
이런 경우에 현재 우리의 물리법칙은 상대론적 이론을 바탕으로 이루어졌으므로
강체의 신호전달 속도는 광속이 될 것이다. 여기서 우리는 강체가 존재하느니
마느니를 따지는 것은 넌센스임을 알아야 한다. 왜냐하면, 강체의 정의 자체가 벌써
현실에서의 존재를 부정하니까 말이다. 즉, 강체에 아주 아주 가까운 물체는 있을 수
있겠지만 강체 자체는 존재하지 않기 때문이다. 예를 들자면, n을 무한대로 보낼 때
1/n의 수렴값은 0이지만 n을 아무리 크게 해도 1/n = 0이 되지는 않는 것과 같다.
여기서, 바로 앞의 parsec(먼소류)님이 말한 "강체=무한대의 신호전달속도를 가진
물체"를 생각해보자. 이러한 강체도 강체의 또다른 정의가 될 수 있다. 그러나,
이러한 강체를 정의하기 위해서는 "강성률-->무한대"외에 "광속-->무한대"라는
추가적인 가정이 필요하며 따라서 더이상 상대론적인 범위가 아닌 뉴튼역학의 범위로
들어가 버린다. 그런데, 원래의 "[캡춰] 과학퀴즈 하나 .."문제가 빛의 속도와
신호전달의 속도를 비교하는 문제로서 광속이 유한하다는 것을 전제로 하는
것이기 때문에 아마도 강체의 신호전달 속도는 광속이 될것이며, 물론 현실에 실제로
존재하는 물체들의 신호전달 속도는 광속보다는 작을 것이다.
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쓰다보니까 장문이 되었네요. 여기까지 읽어 주셔서 감사합니다.
그럼 이만....