과학자들이 빛의 속도를 깨뜨리다! : 천문학-우주 [한국창조과학회 자료실]

과학자들이 빛의 속도를 깨뜨리다!

미디어위원회

2004-07-26

과학자들이 빛의 속도를 깨뜨리다!

(Eureka! Scientists break speed of light!)

과학자들이 최대의 속도 장벽인 빛의 속도를 깼다고 주장했다. 미국에서 수행된 연구에서, 입자 물리학자들은 빛의 파동(pulses)이 빛의 정상적인 속도인 초당 186,000 마일의 300 배까지 가속될 수 있음을 보여주었다. 속도처럼 이 의미는 믿기 어려울 만큼 놀랍다. 하나의 해석으로, 그것은 빛이 여행을 시작하기 전에 거의 목적지에 도착할 것이라는 것을 의미한다. 사실상, 그것은 시간을 앞쪽으로 뛰어 넘는다는 것이다.

이 발견에 대한 정확한 설명들은 아직 공개되지 않았다. 왜냐하면 공식적인 발표를 하기 전에 국제적인 과학 잡지인 Nature 지에 검토를 위해 제출되었기 때문이다.

이 작업은 특별히 처리된 세슘 가스로 가득 채워진 챔버에서 빛을 투과시켰던 프린스턴의 NEC 연구소의 Lijun Wang 박사에 의해서 수행되었다. 펄스가 챔버로 충분히 들어가기 전에, 그것은 챔버를 통과하여 즉시 나갔고, 실험실을 가로질러 18 m를 더 멀리 여행했다. 사실상, 그것은 한 번에 두 장소에 존재했다. Wang은 펄스가 빛보다 300 배는 빠르게 여행했다고 말함으로서 그 현상을 설명했다.

이 연구는 벌써 물리학자들 간에 논란을 일으키고 있다. 그들을 괴롭히는 것은 만일 빛이 시간 앞쪽으로 여행할 수 있는지, 그것이 정보를 나를 수 있는 지에 관한 것이다. 이것은 물리학에서 가장 기초적인 원리 중의 하나인 인과율(causality)을 위반하는 것이다. 즉, 원인(cause)은 결과(effect) 이전에 발생해야만 한다는 것이다. 그것은 또한 아인슈타인의 상대성 이론을 산산이 부수어 버릴 것이다. 왜냐하면 상대성 이론은 빛의 속도가 일정하다는 것에 부분적으로 의존하기 때문이다. Wang은 자세한 것은 말할 수 없지만 확신한다고 말했다. ”빛의 파동은 허락된 빛의 속도보다 훨씬 빠르게 여행했었다. 나는 그것이 우리에게 빛의 성질과 빛이 어떻게 행동하는지에 대한 훨씬 많은 이해를 줄 수 있으리라 희망한다.”

Wang의 작업에 정통한, 버클리에 있는 캘리포니아 대학의 물리학 교수인 Raymond Chiao 박사는 그 발견에 깊은 인상을 받았다고 말했다. ”이것은 매력적인 실험입니다.” 그는 말했다.

이탈리아에서 또 다른 물리학자들이 빛의 속도 장벽을 깨뜨리는데 성공하였다. 새로이 출판된 논문에서 이탈리아 국립연구소의 물리학자들은 빛의 속도보다 25%가 빠른 극초단파(microwaves)를 어떻게 증식시켰는지를 기술하고 있었다.

이 분야의 전문가인 쾰른 대학의 Guenter Nimtz 박사는 동의하였다. 그는 정보가 빛보다 빠르게 보내질 수 있다고 믿는다. 그리고 지난 주 에딘버러 회의에서 어떻게 그것들이 행해졌는지를 기술한 논문을 주었다. 그러나 그는 이것이 인과율의 원리를 깨뜨리지 않을 것으로 믿고 있다. 왜냐하면 신호를 해석하기 위해 필요한 시간 때문에 절약해 놓았던 모든 것들을 써버릴 것이기 때문이다.

”이것에 대한 가장 가능성 있는 적용은 시간 여행이 아니라, 컴퓨터 전자회로를 통하여 움직이는 시그날 전송의 속도를 빠르게 하는 것이다.” 라고 그는 말했다.

Wang의 실험은 가장 최신의 것으로 물질계(physical world)가 기존에 허락된 관례에 따라 작동되지 않을 수도 있다는 가장 중요한 증거이다. 현대 과학이 인지하기 시작한 새로운 세계에서, 아원자 입자들(sub-atomic particles)은 분명히 공간과 시간 사이에 구별 없이 동시에 두 장소에서 존재할 수 있다.

Chiao에 의해 수행된 분리된 실험은 이것을 설명하고 있다. 그는 어떤 환경에서 빛을 만드는 입자인 광자(photons)가 제로 시점에서 장벽에 의해서 분리된 두 지점 사이를 분명히 점프할 수 있었다는 것을 보여주었다. 터널링(tunneling)으로 알려진 이 과정은 가장 민감한 전자현미경 중의 일부를 만드는데 사용되어왔다.

Wang의 실험의 의미는 격렬한 토론을 불러일으킬 것이다. 많은 사람들은 그의 작업이 빛이 그 정상 속도를 초과할 수 있는 것을 증명하는 것으로 해석될 수 있는지, 있을지도 모르는 또 다른 메커니즘을 제시하고 있는 지에 대해 의문을 가질 것이다.

캠브리지 대학의 수리 물리학 교수인 Neil Turok는 흥미를 갖고 상세한 사항을 기다렸다고 말했다. 그러나 다음의 말을 덧붙였다. ”나는 이것이 물리학의 기초 법칙들에 대한 우리들의 견해를 바꿀 것인 지에 대해서는 의심스럽다.”

Wang은 그의 실험이 단지 빛에 관련되고, 다른 물리적 실체에 적용되지 않을 수도 있다는 것을 강조했다. 그러나 과학자들은 사람들이 결국에는 성간 우주여행에 이러한 몇몇 특성들을 개발할지도 모른다라는 것을 인정하기 시작하고 있다.

그러면, 진화와 창조라는 형이상학적인 과학을 위해 이것이 의미하는 것은 무엇인가?

진화론과 '오래된 연대 창조론'은 문자적으로 받아들여져야 하는 두 개의 교리적인 '신념의 기둥'에 기초하고 있다.

첫째, ”물리학에 대한 현재의 이해는 과거의 열쇠이다.” 그리고 ”아인슈타인의 상대성 이론”, 특히 빛의 속도는 깨지지 않는 ”물리학의 법칙” 이라는것이다.

둘째, 모든 방사성 연대측정 방법들은 ”의심없이 신뢰할 만하며, 아무런 오염도 일어나지 않았고, 변경될 수도 없다”는 것이다.

이것이 지구와 우주의 나이가 수십억 년이 되었다는 그들의 추상적인 이론을 '입증하고' 있다는 그들의 '두 가지 계명 (Two Commandments)' 이다.

'젊은 연대 창조론'은 성경을 기록된 그대로 받아들여야 한다는, 하나의 교리적인 '신념의 기둥' 에 기초하고 있다. ”과거에 대한 성경적인, 역사적인 기록은 현재를 이해하는 열쇠이다.”그리고 ”경험적인 과학적 방법 (Empirical Scientific Method)” 만이 유일하게 합법적이며, 추상적인 과학을 테스트하기 위한 신뢰할만한 도구라는 것이다.

오래된 연대 주장자들의 '제 2 계명'은 '경험적인 과학적 방법들'을 사용하는 일반과학자들에 의해서 '단호하게 오류' 라는 것이다. 그리고 앞에서의 연구는 ”제 1 계명'이 분명한 오류일 가능성을 말하고 있으며, 그것은 또한 '젊은 연대 창조론'을 지지하고 있다”는 것이다.

젊은 연대 창조론은 ”하루 24 시간의 6 일간 창조” 라는 성경적인 믿음을 견지하고 있다. 형이상학적으로, 태양, 달, 별들은 4 일째에 창조되었다. 그리고 식물과 채소는 3 일째에 창조되었다. 이러한 관점에서 빛이 광합성을 진행하기 위해서는 발광체에서 지구에 23시간 59분 이내에 도달되는 것이 요구된다.

성경에 기록된 바와 같이, 하나님의 형상대로 창조된 사람은 오래된 연대의 진화론, 오래된 연대의 창조론의 제 1계명을 '창조적으로' 변경하여 왔다. 창조주 하나님이 사람을 포함하여 전 물리적 우주를 24 시간의 6 일 동안 창조하셨다고 믿는, 젊은 연대 창조론은 더 이상 비합리적이지도 않고, 비과학적이지도 않다.

형이상학적인 진화와 창조는 전적으로 과학자들이 믿고있는 가설과 이론들의 기초를 세우기 위해 사용된 '종교적 주의들(religious doctrines)' 로서 그들의 종교관을 지지한다.

관찰과 실험에 의해서 입증되는 '경험적인 과학적 방법 (Empirical Scientific Method)'은 어떠한 '과학적 주의들'이 인류에 유익하고 실용적 가치를 위해 옳은지, 또는 오류인지를 밝히기 위해 사용되는 유일한 도구이다.