광속불변의 법칙? 빛은 이동하는 것이 맞나?

빛의 속력 또는 광속은 진공에서 299 792 458 m/s 라는 값이다. 빛의 속력은 기본 물리 상수로, 길이 단위인 미터는 이것으로부터 정의되었다. 특수 상대성 이론에 따르면, 광속은 우주의 모든 에너지, 물질, 정보가 가질 수 있는 속도의 최대값이며, 최근 이론에 따르면 중력파의 속력이다. (위키백과)

빛은 정말 이동하는 것인가? { 빛의 속력 }이라는 표현은 적절한 것인가?에 대한 이야기를 해보려고 한다. 학문을 떠나 흥미로운 질문 정도로 이해하자.

빛은 언제 발생하는가?

전기나 자기를 띠는 물질이 가속을 하면 빛이 발생한다. 가속은 빠르기나 방향이 시간에 따라 변한다는 의미다. 다른 관점으로 접근하면 시간에 따라 물질의 전기나 자기 벡터값이 달라진다는 의미다. 여기서 말하는 빛은 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선, 적외선 등 모든 전자파를 의미한다.

빛은 입자인가? 파동인가?

물질은 기본 단위를 가지고 있다. 물질이 기본 단위없이 연속상태라면 상호작용은 일어나지 않는다. 입자의 성질이든, 파동의 성질이든, 불연속 상태에 해당하는 기본 단위가 있어야 나타나는 상호작용 현상이다. 우리가 입자나 파동을 구분하는 것은 아직 최소 단위에 접근하지 못했기 때문이다.

빛의 이동이란 무엇인가?

우리는 세상에서 가장 빠른 것이 빛이라고 배웠다. 그러나 이동이란 동일한 물질의 위치가 시간에 따라 변하는 것을 의미한다. 이를 기준으로 생각하면 빛은 이동하는 것이 아니다. 도미노 현상으로 이해하면 된다. 도미노 조각이 이동하지 않는 것처럼 빛도 동일 물질이 이동하는 것이 아니다.

빛은 왜 빠르다고 하는가?

흔히 질량이 ‘0’ 이라서 빠르다는 설명을 하기도 한다. 대략 맞는 말이다. 빛이 발생하는 상호작용은 장(field)의 영향을 거의 받지 않는다. 매질에 따라 빛의 속력이 다르다는 것은 매질을 이루고 있는 물질 자체의 장(field)이 다르기 때문이다. 장(field)의 변화가 없으면 빛이 발생하는 상호작용은 직진한다.

빛은 왜 직진하는가?

직진한다는 말을 많이 들어서 무조건 직진한다고 기억하지만 빛은 매질이 균일해야 직진한다. 빛이 발생하는 상호작용이 직진하는 이유는 빛의 상호작용이 전자기 벡터로 감싸진 선의 개념이기 때문이다. 2차원이다. 빛을 멈춘다는 것은 빛이 발생하는 상호작용을 멈춘다는 것으로 { 빛이 없다 }에 해당한다.