빛보다 빠른 것은 왜 없을까?
Why can't anything go faster than light?
로켓을 쉬지 않고 계속 밀면 언젠가 빛보다 빨라지지 않을까요?
무슨 일이 일어났나
물체를 밀수록 빨라지지만, 빛에 가까워질수록 같은 힘이 빠르기를 점점 덜 올립니다.
시뮬레이터에서 1 kg 을 9.81 m/s² 로 9.17×10⁷ s(약 2.91 년) 밀면 뉴턴 식은 3c 를 말하지만 실제 빠르기는 0.949c 이고 γ 는 3.16 입니다. 힘이 한 일 1.94×10¹⁷ J 는 모두 운동 에너지로 들어갑니다.
NASA 교육 쪽은 가속기 실험에서 입자가 빛에 가까워질수록 더 «무거워져» 밀기 어려워진다는 데 의심이 거의 없다고 적고, 그 빠르기를 넘을 수 없는 위 끝이라 설명합니다.
CERN 의 LHC 는 둘레 26 659 m 고리에서 양성자가 1 초에 11 245 바퀴를 돌 만큼 빛의 빠르기 가까이 밀지만, 넘지는 못합니다.
💡 생활 속 예시
- 자전거를 탈 때 빨라질수록 페달이 무거워지는 건 공기 저항 때문이지만, 빛에 가까운 입자는 공기가 없는 진공에서도 «밀어도 잘 안 빨라지는» 한계를 만납니다.
- 놀이공원 롤러코스터처럼 일상의 빠르기에서는 뉴턴 식이 아주 잘 맞습니다 — γ 가 1 과 거의 같아 상대성의 차이가 드러나지 않습니다.
확인된 값
- 빛의 빠르기는 물체가 넘을 수 없는 한계
- c (limit) 출처
- 그 빠르기는 넘을 수 없는 위 끝
- upper limit 출처
- 가속기 실험 — 입자는 빛에 가까워질수록 더 «무거워져» 더 밀기 어려워진다
- more massive 출처
- 푸앵카레가 «빛의 빠르기는 넘을 수 없는 한계일지 모른다» 고 짐작한 해
- 1904 출처
- LHC 양성자가 1 초에 도는 바퀴 수
- 11245 s⁻¹ 출처
- LHC 둘레 (26 659 m) — 바퀴 수 × 둘레 ≈ 3.0×10⁸ m/s, 빛에 거의 닿지만 넘지 않음
- 26659 m 출처
- LHC 는 양성자를 빛의 빠르기 «가까이» 까지 민다
- near c 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-06]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 현대 물리
출처
- https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Srelativ.htm(확인 2026-11-12)
- https://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html(확인 2026-11-12)
- https://home.cern/science/accelerators/large-hadron-collider(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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