질량을 가진 물체는 빛 보다 빠를 수 없다고 아는데..질문드립니다..

Question

질량을 가진 것들은 빛 보다 빠를 수 없다고 알았는데, 빛 보다 빠르면서 질량을 가지는 물질이 존재하지 않나요?

타임머신과 관련해 생각해보다가...현재 열효율 최대치로 낼 수 있는 수치가 얼마인가요? 불가능에 가깝지만 열효율 100프로의 기계를 만든다면 타임머신도 가능하다고 들었습니다..

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

상대성 이론에 따르면 빛보다 빠른 입자(물질)는 없으며, 질량이 있는 물체는 빛보다 느립니다. 그리고 빛은 질량이 없습니다.

또한, 현재 발견된 입자 중 빛보다 빠른 입자는 발견하지 못하였습니다.

열효율을 높게 낼 수 있는 현실적인 기관은 스털링 기관이 있습니다. 스털링 기관의 열효율은 이론적으로 50%이지만 현실에서는 50% 이하입니다. 이 기관은 열효율이 높은 현실적인 기관이죠.

열효율을 높게 낼 수 있는 이상적인 기관은 카르노 기관이 있습니다. 하지만 이 또한 이상적인 기관이며, 현실적이진 않죠. 그리고 열효율이 1, 즉 100%인 기관은 만들 수 없음을 이론적으로 증명하였습니다.

타임머신은 상대성 이론으로 어느정도 설명이 가능합니다.

시간 여행의 경우 미래로는 이동이 가능하며 과거로는 불가능합니다. 상대성 이론에 따르면 빛의 속력과 비슷한 속력으로 여행을 다녀오거나, 중력이 강한 행성을 다녀오게 되면 지구에 있는 사람들보다 시간이 느리게 흘러 마치 미래로 이동한 효과를 얻을 수 있습니다.

하지만 이러한 일이 일어나기 위해서는 광속까지 얻는 추진력(에너지)이 필요하고, 광속에 비슷한 속력으로 이동하는 동안 외부와 충돌없이 안전하게 운행해야합니다. 그리고 중력이 강한 행성에 가기 위해서는 가는데 까지 필요한 연료와, 강한 중력을 견딜 수 있는 육체가 필요하죠. 그래서 영화에서는 쉽게 가능하지만 현실에선 거의 불가능하시다고 보면 됩니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

빛보다 빠른 물질은 실제로는 있을 수 없고, 가상의 물질로는 타키온이라는 물질을 정의해두긴 하였습니다.

감사합니다.

Answer 3

네 존재하지 않습니다.

왜 존재하지 않느냐 물으신다면 아무도 답을 할 수 없습니다.

우주와 자연이 그렇게 만들어졌을 뿐입니다.

타임머신이 가능한것도 상상 속에서나 가능하지 불가능합니다.

열역학 법칙에 의해 열효율이 100%인 기계는 존재하지 않습니다.