왜? 빛보다 빨리 달릴수 없을까? / E=mc² 란?

빛보다 빠른이유를 알기전에 먼저 " E=mc² " 에 대해서 알아야 한다.

E = 에너지

m = 질량

질량을 알고 있을때 여기에

c² = 광속의 제곱, 을 곱하면 에너지가 얻어진다.

그리고 에너지를 알고 있을때 광속의 제곱을 나누면 질량이 얻어진다.

E=mc² 는 모든 물체는 빛보다 빠를수 없다는 명제를 가장 확실히 증명해주는 식이다.

( 여기서 " 모든 물체는 빛보다 빠를수는 없다." 는 말은 사실인즉, 원래 빛보다 느린 물체를    가속하여 빛보다 빨리 갈수 없다는 말이다. 만약 우주 탄생 초기부터 운명적으로 빛보다 빨리 움직이는 팔자를 타고난 입자가 있어서 지금까지 살아 있다면, 이 입자가 빛보다 빨리 다닌다고 문제될 것은 없다. 물리 학자는 이 입자에
"타키온 tachyon" 이라는 이름을 붙여놓고 필요할때 마다 유용하게 써먹고 있다. )

입자가속기는 뮤온같은 입자를 가속 시키면 광속의 99.5% (시속 66억 7천 마일) 속도를 낼수 있다.

광속의 99.5 까지 가속시킬수 있는데..

좀더 노력하고 힘을 써서.

광속도를 능가할수는 없는가?

여기서 E=mc² 제곱이 애 불가능 하는지를 말해주고 있다.

" 물체의 속도가 빨라지면 물체의 에너지가 증가한다. "

( 운동하는 물체는 1/2 x (질량) x (속도)² 의 운동에너지를 갖는다. )

예를 들어 광속의 99.9% 에서 운동하는 뮤온의 질량은 정지 상태의 질량보다

22배 커진다

< 이런 이유는 E=mc² 을 잘생각 하면 알수 있다.

  질량을 알고 있을때 여기에

  c² = 광속의 제곱, 을 곱하면 에너지가 얻어진다.

  그리고 에너지를 알고 있을때 광속의 제곱을 나누면 질량이 얻어진다.>

그러니 입자의 질량이 커지면 가속시키기도 그만큼 어려워 진다.

< 질량이 커진다는 말은 즉 쉽게 말해서 물체의 크기가 커진다는말 >

광속의 99.999%로 달리면 뮤온의 질량은 정지상태의 뮤온보다 224 배가 되며

광속의 99.99999999% 되면 질량은 무려 7,000배 로 증가 한다.

속도가 광속에 접근할수록 뮤온의 질량은 무한대로 커지기 때문에

결국 뮤온을 빛보다 빨리 달리게 하려면 " 무한대 " 의 에너지가 투입되어야 한다.



하지만 우주의 존재하는 모든 에너지를 닥닥 긁어 모아도 무한대에는 턱없이 모자른다.



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책보고 직접 쓴글 -엘러건트 유니버스- 책을 참고하고 -엘러건트 유니버스- 책의 E=mc² 내용을 바탕으로 쉽게 이해하기 쉽도록 풀고,요점을 정리하여 쓴글이다.