빛의속도 우주선 스타워즈 팔콘호는 가능?

광속을 넘어라! 스타워즈 제국의역습과 스타트랙 행성연방등 앞서 아이작아시모프는 은하제국을 개발했습니다. 그의 저서  은하제국흥망사에 등장하는 은하 제국은 2,500만개의 행성으로 이루어져 있으며, 은하를 넘어 날아 다니는 우주선에 의해 통치되고 있습니다. 하지만 그 우주선은 도대체 어떻게 행성 사이를 이동하고 있는것일까요? 

그것에 대해 아시모프는 다음과 같이 설명하고 있습니다. 우주를 이동하는 속도는 광속으로 이동과 큰 차이가 없습니다. 즉 가장 가까운 거주 행성으로 이동하는 데 몇 년이나 걸려버립니다. 초공간은 시간과 공간, 물체와 에너지와도 다른 공간 상상을 초월 같은 공간입니다. 거기에서는 순간적으로 은하와 같은 거리를 이동하는 것도 가능하게 될 것입니다. 

잘 모르겠지만 뭔가 대단하다는 생각이 들고 혹시 아시모프는 광속을 넘어 이동하는 비밀을 알고 있던 것은 아닌지? 하는 망상이 부풀어 오릅니다. 설정에서 까다로운 문제는 잘 모르지만 .... 빛의 속도를 초과할 수 없는 우리가 아는 한, 광속을 넘은 이동과 은하제국 은하를 초월한 문명 따위는 현재 불가능합니다. 하지만 그러면 SF소설이 이루어지지 않기 때문에 다차원 공간이라든지 워프라든지 서브스페이스 따위의 개념을 만들어 온 것이군요.

예를 들어 스타트랙에 등장하는 엔터프라이즈호 라든지, 스타워즈 밀레니엄 팔콘호라든지, SF 드라마 '우주가족 로빈슨에서 일가가 알파 센트리 별쪽으로 가거나 합니다. 속도의 한계는 빛도 빛의 속도를 넘을 수없는 것일까요? 이른바  소리의 벽은 돌파했지만  빛의 벽은 아직 어렵다. 과학자들은 19세기에는 누가 관찰해서 빛의 속도는 1초에 299792458m이다! 로 인식했습니다. 광선을 쫓아 아무리 빨리 움직였다해도 엄청난 속도로 빛이 사라지는 것. 열심히 광속의 99 %에서 진행되고 있는 사람 봐도 그저 멍하니 서있는 사람봐도 빛의 속도처럼 보입니다. 

그러나 과학자의 대부분은 그런 것을 전혀 생각하지 않았습니다. 미국의 물리학자 앨버트 마이켈슨은 지구가 운동하는 방향에 따라 빛의 속도가 어떻게 변화 하는지를 연구했다. 이 유명한 마이 컬슨 - 몰리 실험에 의해 변화가 없는 것으로 밝혀졌습니다. 지구가 움직이는 방향에 관계없이 광속은 동일한 뭐라고 그들은 배웠습니다. 아인슈타인과 상대성의 이상한 현상에 아인슈타인은 과감하게 임합니다. 그리고 그가 완성시킨것이 특수상대성이론 . 누가 어떤 속도로 측정해도 빛의 속도는 변하지 않을 것이다라는 것입니다.

이 이론 덕분에 속도에 따라 시간과 공간은 상대적으로 신축하는 것이다라는 것, 그리고 빛의 속도를 초과물체는 존재하지 않는 것이 증명되었다네. 이 상대성 이론이 현대 물리학의 기초가 되었기 때문에, 광속을 넘어 이동하는 물체에 대해 많이 연구되어왔다. 하지만 이것은 어디까지나 진공에서의 이야기. 물이나 유리등을 이동할 때 빛의 속도는 느려집니다. 그 늦은 상태의 광속을 넘는 것은 불가능도 없다. 물이나 유리에 광속을 넘어 이동하면 물체로부터 폭발적인 빛이 발생합니다. 

이 빛은 체렌코프 방사광이라고 핵연료 풀이 푸르게 빛나는 것도이 이유 입니다. 워프는 가능한가? 어떻게든 빛의 속도를 초과위한 유일한 방법. 그것이 워프일지도 모릅니다. 이것은 물리학자 미구엘이 발표한 것으로, 우주에서 속도의 한계를 넘는 것은 아닙니다. 기름 투성이 프라이팬에 물을 모아 비누방울을 떨어 뜨려보세요. 기름이 프라이팬에 펼쳐지는 것입니다.  워프는 그와 똑같은 일을 우주에서하는 것입니다. 물체를 적절한 위치에 배치함으로써 시공간을 신축할 수 있다고 설명하고 있습니다.

우주선 주위에 작은 거품을 만들고 원하는 속도로 이동합니다. 시공간이 우주선 앞에서 수축하기 위해 우주선은 실제로 광속을 넘어 갈 필요가 없습니다. 오히려 우주선 워프 버블속에서 한가로이 떠있는 것 같다. 우주선에 타고있는 사람은 가속하고 있는지조차 깨닫지 못할지 모릅니다. 하지만 한가지 문제가 있습니다.  약한 에너지 필요량은 에너지는 마이너스가 될 수 없다는 조건의 것. 물론 약점 에너지 필요량이 항상 옳다고 증명되는 것은 아닙니다. 만약 약한 에너지 조건을 깰 수 있다면, 웜홀이나 타임머신도 가능해진다는 것입니다.