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우주 & 신비로운 과학세계

빛보다 빠른 속도로 이동하는 워프 항법은 가능하다

minjpm 2009. 1. 8. 16:26

빛의 속도보다도 빠르게 이동하는 소위 「워프 항법」이라고 불리는 것으로,

항성간 항해가 단순히 공상과학적 상상만은 아닌듯 하다.

스타 트랙에서 처음으로 소개되었으며, 

빛보다 빠른 속도로 이동해야 하는 이 항법이 이론적으로 가능하다는 주장이 있어 소개한다.
   


 
물리학 박사인 Gerald Cleaver씨와 Richard Obousy씨에 의하면, 기존의 물리학의 법칙으로 절대로 불가능 하다고 알려져 있는  빛의 속도를 넘어서 이동하는 방법이 실현가능하다고 한다. 단 빛의 속도를 뛰어 넘기 위해서는 우주의 반중력인 「암흑 에너지(다크 에너지)」을 이용 할 필요가 있다는 것이다. 
 
다크 에너지와는, 우주 전체적으로 넓혀져서 마이너스적 압력으로, 실질적으로 「반발하는 중력」으로 일컬어지는 가상적인 에너지다.


우주상수는 아인슈타인에 의해 제창된 것으로 정적인 우주에서, 방정식의 정상해를 얻기 위한 방법으로 최초에 제안되었다. (즉, 실질적으로 다크 에너지를 중력과 상쇄시키기 위해 이용되었다.)
1915년 아인슈타인은 일반상대성 이론을 발표하여 수성의 근일점 문제를 해결하고, 태양에 의한 중력렌즈 효과를 실험적으로 검증하는 등의 큰 성공을 거둔다.

그 후 자신의 일반상대성 이론을 전 우주에 적용하여 우주방정식을 만드는데 이 방정식에 따르면 우주는 정적인 상태에 있을 수 없고 수축하거나 팽창하는 상태여야 했다. 당시에는 우주가 팽창하고 있다는 사실이 아직 알려지지 않아 정적인 우주가 일반적인 우주론이었다.

고민 끝에 아인슈타인은 자신의 방정식에 단위 부피당 에너지인 우주상수 라는 항을 추가한다.


이 우주상수의 개념은 간단하다.
중력은 보통 끌어당기는 힘이므로 반대로 밀어내는 힘이 있다면 우주가 정적인 상태를 유지할 수 있다는 것이다. (아인슈타인은 중력이 척력으로 작용할 수 있다는 것을 밝힘으로써 우주상수의 근거로 삼았다.) 

하지만 1929년 허블은 멀리있는 은하들이 내는 빛의 도플러 효과에 의한 적색편이를 관측하여 우주가 팽창하고 있다는 사실을 알아낸다. 아인슈타인은 우주상수를 철회하면서 자신의 실수였다고 인정한다.

그 후 수십 년 동안 과학자들은 우주상수가 0 이라는 사실을 받아들이고 우주의 팽창이 중력에 의해서 감속되는 효과를 측정하려고 노력하였다.

그런데 1998년 두 천체 관측팀이 멀리있는 Ia형 초신성을 관측한 결과 빅뱅 후 70억년 까지는 예측한 데로 우주의 팽창이 감속했지만 70억년 후 현재까지 오히려 우주의 팽창이 가속되고 있다는 사실을 발표한다.

중력에 의해 우주의 팽창이 감속되고 있을 것이라고 생각했던 많은 과학자들은 이 사실에 매우 놀라면서 우주의 팽창이 가속하게 된 원인을 찾기 시작하고 공간 자체가 척력으로 작용하는 에너지를 가지고 있다는 결론을 내린다. 이 에너지를 '다크 에너지' 라고 부른다. (아직도 암흑 에너지에 관해서는 거의 밝혀진 것이 없습니다.)




이 다크 에너지의 거의 추측의 대상에 지나지 않는다. 다크 에너지는 일반상대론의 우주상수(Λ)로 나타내어지는 진공의 에너지가 아닐까라고 생각하는 사람들도 많다. 실제, 이것은 다크 에너지에 대한 가장 단순한 설명이다. 우주정수는 시간이나 우주팽창과는 상관없이 우주 전체적으로 존재하는 한결같은 밀도를 다크 에너지라고 해석할 수 있기 때문이다. 이것은 아인슈타인에 의해 도입된 형식의 다크 에너지이며, 우리들의 현재까지의 관측과 모순되지 않고 있다. 다크 에너지가 이러한 형태를 취한다라고 하면, 이것은 다크 에너지가 우주가 가지는 기본적인 특징인 것을 나타내게 된다.
상대성이론에 의하면, 빛의 속도를 넘을 수는 있지 없다. 이것은 어디까지나 「평면인 우주」의 경우에 있어서 맞는 이야기이며, 우주 그것 자신에 대해서는 속도 제한은 없는 것이다. 즉, 이 다크 에너지를 사용해서 「거품」을 형성 함으로써 우주의 단편을 수축시켜 이동시킨다는 것이다. 감각적으로는 「파도를 타는 서퍼」와 같은 원리이다. 우주선은 이 「공간의 거품」에 의해 밀려 이동하며, 이 거품으로 인한 파도는 광속보다 빠르게 밀려나간다.
 
또, 이 새로운 워프 드라이브는 「스트링 이론)」에 근접해 있으며 우주가 다차원에서 구성되어 있는 것을 나타낸다고 한다. 현재의 우리들은 높이·폭·길이·시간에 의해 구성되는 4차원까지는 인식할 수 있다. 하지만, 이 스트링 이론에 의하면 우주는 총 10차원까지 존재하며, 우주선을 광속보다도 빠르게 추진시키는 방식에 의해, 다크 에너지의 강함을 변경시킬 수 있을 지도 모른다는 것이다. 이것은 10차원의 차원적 크기를 변경 함으로써 가능하게 된다고 한다.



워프 항법이 가능하다는 사실은 대충 알것 같은데, 그 원리마저 전부 이해하기에는 아직 아는 것이 없는 듯 하다. 

하지만 단순히 그 가능성에 대한 제기만을 해 놓은 것이며, 아직 워프 항법은 아주 먼 미래의 이야기가 될 듯하다.

하지만 그 가능성만으로도 참 대단한 것이 아닐까 한다. 

인간의 탐구에 대한 욕망은 그 끝이 없고, 그 욕망으로 인해 인간은 지구의 최고점에 섰다.

어쩌면 우주의 최정점에 인간이 설수 있는 날도 멀지 않은 것은 아닌지 생각해 본다.

출처 : Star Trek warp drive is a possibility, say scientists - Telegraph

원본 : 빛보다 빠른 속도로 이동하는 워프 항법은 가능하다