[신간 안내]'빛의 속도는 일정한가?'… 광원의 관성계 기준 일정하다

현대 과학계에선 빛의 속도는 모든 관성계에서 일정하다는 것이 정설로 알려져 있다. 이는 아인슈타인 상대성 이론의 가정을 적용하면서 비롯된 것으로 여기엔 빛이 파동이라는 전제가 포함되어 있다.

하지만, 빛이 온전히 파동이라고 할 수 있을까? 아인슈타인은 빛의 파동성을 바탕으로 상대성이론을 주장하였으나 빛이 입자라는 것을 증명한 광양자설로 노벨상을 수상한다. 결국 현대과학계는 빛의 이중성 즉, 빛을 파동이면서 입자라고 인정하고 있다. 파동이면서 입자라는 것이 존재할 수 있는 걸까? 존재한다면 에너지의 이동인 파동과 입자의 이동인 물체의 속도는 어떤 차이가 있을까?

이러한 단순한 호기심에서 시작해 과학계 근간을 뒤흔들 수도 있는 반박을 제기한 사람이 있다. 저자 김택진은 신간 도서 '빛의 속도는 일정한가?(펴낸 곳 오엠알스캔)'에서 빛의 속도에 대한 오류를 지적하며 빛의 속도는 광원의 관성계를 기준으로 일정하다고 말한다.

저자에 따르면 빛의 파동성을 근거로 한 기존 빛의 속도 정의를 입자성을 적용해 빛의 속도를 다시 한 번 면밀하게 살펴보았을 때 복잡하게 얽힌 아인슈타인의 상대성이론의 문제점과 의문들이 손쉽게 해결된다고 한다.

마이켈슨-몰리 실험의 결과 또한 입자이므로 자기 관성계에서 모든 방향에서 속도가 일정하게 측정되며, 입자를 기준으로 보면 매질 없이 이동하는 파동의 무리한 해석이 필요가 없다고 쉽게 해석된다고 저자는 적고 있다.

나아가 다른 관성계에서 속도 차이를 측정할 수 없었던 것은 측정 방법의 문제이며 자기 관성계에서 빛의 속도보다 더 빠른 속도를 만들 수 없는 것이 한계 속도임을 아는 동시에 빛보다 더 빠른 이동이 가능한 것을 알 수 있게 되면서 우주 시대를 여는 희망의 메시지가 된다.

“진리를 추구하는 사람으로서 여러분은 판단을 자제하며 고대 문헌을 덮어놓고 믿어선 안 될 것입니다. 늘 의문을 품고 모든 각도에서 비판적으로 검토해야 합니다. 다른 사람의 입에서 나오는 말이 아니라 오직 논증과 시험에만 굴복해야 합니다.”

저자는 알 하이삼의 말처럼 '빛의 속도는 일정한가'는 이러한 근원적인 의문을 품고 이를 새로운 시각으로 바라봄으로써 오류를 발견하고 진실을 밝혀낸다. 또한 향후 이러한 오류를 다시 범하지 않도록 경각심을 일깨우고 있다.

안수민기자 smahn@etnews.com