"고전역학은 상대론의 근사이므로 강체에 대한 과 관찰도 고전 역학과 상대론적 해석이 둘다 가능하며 마찬가지로 근사에 의한 해석이 되어야 한다"는 Sue님의 의견이 지금 토론에 실마리를 제공하는 중요한 말이라 생각합니다. 제가 한번 강체에 대한 두가지 해석을 제시해 보겠습니다. 분명히 개념적으로 "축소되지 않는 순간적 정보전달이 이뤄지는 물질" 에 해당하는 강체를 생각할 수 있습니다. 이는 실제 우주에 실재하는 개념도, 물질도 분명 아닙니다. 아주 개념적으로 상상에 의해 만들어낸 것일 뿐이죠. 상대론과도 무관한 개념이며 오로지 고전적인 시간과 공간의 개념에 의거하여 만들어진 개념일 뿐입니다. 우선 이런 물질은 실질적으로 존재 불가능하니가 잘못된 논리다라고 생각하시는 분은 'q'를 누르고 나가 주세요. 예를 들면 원자들이 움직여서 차례로 끝까지 전달되는데는 광속이 걸릴거니까 동시에 전달안된다는 둥, 아무리 빨라도 광속다는 느리다는 둥 이런 생각이 드는 분은 아랫글을 읽을 필요가 없다는 이야기 입니다. 오로지 완벽한 의미- 완벽한 동시성과 완벽한 탄성률 제로-에서 강체라는 물질을 상상하실 수 있는 분만 다음을 읽어주세요.. 상상력만 있으면 됩니다. 고전 역학적 의미에서 강체는 분명 전혀 수축이 없고 한끝의 진동이 동시에 반대 끝에 전달됩니다. 여기서 "동시"의 의미는 "절대적인 동시성"을 의미합니다. 상대론에서는 존재하지 않는 개념이죠. 실제 우주에 이런 동시성이 존재 불가하니까 잘 못 알고 있다라고 생각하시는 분 역시 'q'를 과감히 누르세요. 자 이제 이러한 강체를 상대론적 입장에서 관찰하면 어떤 현상으로 보일까를 생각해 봅시다. 상대론은 고전역학과 달리 관찰자의 "관찰"된 사건에 의햇 해석됩니다. 이 강체는 분명 전혀 수축이 없이 정보 전달을 한다 하더라도 한쪽 끝에서 관찰하는 사람입장에서 보면 분명 "광속"에 의해 상대방에 전달됨을 "관찰"에 의해 알 수 있습니다. 실제 측정해 보면 강체 반대끝에 있는 상대방이 광속도 만큼 시간 후에 정보를 전달받음을 알 수 있다는 것입니다. 그 이유는 상대론적입장에서는 시간이 왜곡되어 관찰되기 때문에 고전 역학적 입장에서 동시 에 전달되는 사건이라도 "광속"만큼의 차이를 보여서 관찰되기 때문입니다. 이는 곧, 상대론에서는 "광속"만큼의 시간차를 보이는 사건이 바로 동시에 일어난 사건이라는 말이 됩니다. 이러한 관점에서 "고전적인 동시성"과 "상대론적인 동시성"이 분명 구분되어야 합니다. 따라서 혼동을 피하기 위해 앞으로 두가지를 분명히 구분해서 사용하겠습니다. 그렇다면 강체의 의한 정보전달실험은 고전적인 의미에서, 그리고 상대론적인 의미에서 둘다 똑같이 성립할 수 있습니다. 우리가 만들어낸 완벽한 이 강체는 고전역학적 동시성과 상대론적 동시성을 둘다 만족하게 됩니다. 하지만 고전역학적인 입장에서는 이 강체가 완벽히 "동시에"일어난는가를 측정할 방법이 없습니다. 모든게 광속의 제한 을 받기 때문에 이 사건을 관찰하게 된다면 상대론자들의 관찰처럼 "광속도" 만큼 시간 후에 상대방이 정보를 전달 받았음을 알 수 있을 뿐입니다. 고전역학적인 의미에서 "동시성"은 오로지 개념적인 상상의 산물일 뿐, 실제 세상에서는 적용되지 못한다는 의미도 됩니다. 또한가지 집거 넘어가야 할 부분은 상대론적인 의미에서의 강체라는 개념- 광속만큼 시간 지연 에 의해 정보를 전달하는 물질- 은 고전적 관점에서 해석했을 때 "완벽히 동시(상대론적 동시가 아님!)에 정보를 전달하는 물질" 이라는 점입니다. 전혀 수축이 없는 완벽한 강체라고 해석될 수 있다는 점이죠. 같은 강체실험에 대해 두가지 해석을 내릴 수 있음을 말하는 것입니다. 자.. 여기까지 동의하십니까? 이게 끝이 아닙니다. 이 부분에서 상대론의 헛점이 나타나기 시작합니다. 어디에 헛점이 있을까요? 상대론적인 입장은 오로지 "관찰된 사건"만에 의존하기 때문에 실제 정보전달 속도가 순간적이라면 광속의 제한을 받는 관찰보다 합서서 먼저 정보가 전달 될 수 있다는 점을 의미합니다. 앞서 제가 들었던 예를 다시 한번 설명해죠. A가 강체의 의해 B로 정보를 전달한다고 합시다. A ------(강체)------->B 이때 고전적인 의미에서 B는 완벽히 동시에 신호를 받습니다. 이때 상대적인 의미에서 B는 광속에 의한 시간 후에 신호를 받는 것을 A가 관찰합니다. (상대론에서는 고전역학과 달리 관찰자를 명시해야만 설명가능합니다.) 이순간 바로 B가 다시 A로 강체진동에 의해 신호를 보냅니다. A <------(강체)-------B 이때 고전적인 의미에서 A는 완벽히 동시에 B가 보낸 신호를 받습니다. 이때 상대적인 의미에서 A가 광속에 의한 시간 후에 신호를 받는 것을 B가 관찰게 됩니다. 고전적 입장에서는 아무런 문제가 없지만 상대론적 입장에서 이순간 엄청난 사건이 발생한 것입니다. B의 신호를 받은 A가 B를 관측해보면 아직 자신이 처음 보낸 신호를 받지 않은 상태인데 B로 부터 리턴 신호가 온것입니다.! 미래의 사건이 현재에 영향을 미치는 인과관계의 파괴가 일어난 것입니다. 즉, 빛보다 빠른 물체의 발견 만이 상대론을 파괴하는 결과를 초래하는 것이 아니라 강체의 발견 또한 상대론을 파괴하는 결과가 될 것이라는 이야기 입니다. 이러한 문제는 상대론에서 초기에 "빛보다 빠른 물체가 없다"라고 가정하고 들어가듯이 "강체는 없다"라고 가정하고 들어가야 했었습니다. 바로 이러한 문제 때문에 "강체"에 대한 논의가 물리학계에서 일어난 것입니다. 강체만 가지고 있으면 타임머신을 만들 수 있다는 둥, 우주에는 강체가 존재하지 않으니까 타임머신은 없다는 둥 하는 등의 이야기들이 발생된 것입니다. 과연 강체라는 물체가 불가능 한 것일까요? 블랙홀 내부는 어떨까요? 또는 우주가 빅뱅 바로 전 엄청난 고밀도로 뭉쳐있었을 때는? 혹은 소립자 내부는 어떨까요? 퀴크나 전자의 내부가 강체와 같은 성질을 가질 가능성은 없을까요? 이러한 점에 제가 갖는 의문입니다. __ 쇼팽