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초광속

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1. 개요2. 설명3. 초광속 여행4. 초광속 통신5. 유사 개념6. 각종 창작 매체에서의 초광속 능력자 및 기술
6.1. 목록

1. 개요

우주에서 가장 빠르다고 알려진 보다 빠른 속도. 영어로는 Faster Than Light, 줄여서 FTL이라 한다.

2. 설명

대중의 착각과는 달리 정보를 지니지 않을 경우에 한해서는 가능하다. 단, 여기서 말하는 정보란 물리학적으로 정의된 정보다. 엄밀히 말해, 정보의 전달 속도는 광속 이상이 될 수 없다.

이외의 경우 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 물리학적으로 불가능하다. 광속에 가까워질수록 투입되어야 하는 에너지가 급격하게 증가하고, 광속 그 자체가 되면 질량이 있는 한[1] 필요한 에너지는 무한이므로, 초광속에 도달하려면 무한보다 더 큰 에너지를 공급해줘야 한다. 식으로는 [math(\delta E=\displaystyle{\frac{m_0 c^2}{\sqrt {1-\frac{v^2}{c^2}}}}-m_0c^2)]이 된다.[2]

이를 엄밀히 따지자면, 진공 속의 빛의 속도보다 빠르게 정보를 전달할 수 없다는 것.[3] 심지어 광속의 기준인 광자조차 이상적 상황이 아니면 이 정보 전달 속도 제한에 미치지 못한다. 빛보다 빠른 이 존재하지 않는다는 건 흔히 알려진 잘못된 사실이다. 후미에 서술하듯이 우주론적 사건의 지평선[4]을 넘어서면 질량을 지닌 물체도 공간 자체가 확장하기에 상대속도가 빛보다 빠르다.

달 전체를 단번에 비추는 엄청나게 강력한 점 광원 손전등으로 달을 비춘 뒤, 손가락으로 왼쪽에서 오른쪽으로 그림자를 드리우면 달 표면상에서 그림자가 이동하는 속도는 빛보다 빠르다고 주장하는 경우도 있지만, 이는 그림자라는 것을 물리적 실체로 생각하는 데에서 오는 착각이다. 그림자가 비추는 곳들을 전광판처럼 전구가 빽빽하게 켜져 있는 공간으로 간주하고, 그것들이 꺼졌다 켜졌다 하는 것을 상상해 보면 왜 이게 초광속 이동과는 하등 상관이 없는지 이해하기 쉬울 것이다. 다른 방식으로 초광속을 만들어볼 순 있는데, 아주아주 거대한 가위를 만들어서 가위질을 한다면, 가위의 날 두개가 교차하는 지점[5]의 움직이는 속도는 광속을 넘는다.[6] 하지만 이 역시 아무 의미 없는데, 이런 방식으로 정보를 초광속으로 전달하는 것은 물리적으로 불가능하다. 질량을 지닌 물체도 그 자체가 정보를 지닌 존재이므로 정보를 전달하는 상황, 즉 "흔히들 생각하는 이동" 중일 때는 이에 무조건적으로 구속된다.

혼동하지 말아야 할 현상은 체렌코프 현상. 이는 입자가 빛의 위상속도보다 빠를 때 나오는 현상인데, 여기서의 위상 속도는 일반적인 빛의 속도와는 의미가 다르다.

빅뱅 우주론에서 우주 공간 자체의 팽창 속도는 초광속이라고 한다. 공간좌표계 자체는 질량이 있는 것도, 물질도 아니므로 초광속으로 팽창하는 건 가능하다. 간단히 말하면, 긴 고무줄(공간)에서 달리는 개미(정보 혹은 질량체)가 있다고 하면, 개미의 속도에는 제한이 있지만(광속), 고무줄이 그 속도 이상으로 늘어가는 건 허용한다는 것이다.

한때 광속보다 빠른 입자를 발견한 해프닝이 있었는데, 2011년 9월 22일 CERN에서 중성미자가 빛보다 빨리 이동하는 것을 관측했다고 발표했고, 같은 해 11월 18일. 2차 실험에서도 초광속 중성미자를 관측했다고 밝혔다. 하지만 장비 결함의 가능성에 대한 주장이 제기되었고 재 실험해본 결과 결국 장비 결함으로 인한 실험 실수로 밝혀졌다. 따라서 2012년 6월 2일, 초광속 주장을 철회할 것이라고 발표했다. # CERN 문서 참고.

초광속 이동은 아니지만 결과적으로 이동 시간이 광속보다 빠른 것은 각종 SF 매체에서 나온 것처럼 공간을 중력장 등을 통해 왜곡하여 이동하는 방법과 같은 꼼수가 있기는 하지만, 애초에 음의 질량을 가진 입자, 허수 개의 사과 같은 콘셉트를 기반으로 한 것들이다. 이건 함선 자체의 계에서는 초광속이동이 아니지만, 외부 계에서 보면 결과적으로 초광속이동이 된다. 실현가능성은 미지수지만 물리법칙에 위배되지는 않는다. 자세한 내용은 워프 축지법 문서 참고.

3. 초광속 여행

파일:상세 내용 아이콘.svg   자세한 내용은 초광속 여행 문서
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광속보다 빠르게 여행하는 기술. 초광속이 물리학적으로 불가능하기 때문에 현재는 SF의 영역이다.

4. 초광속 통신

파일:상세 내용 아이콘.svg   자세한 내용은 앤서블 문서
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당연히 통신에 사용하는 전파는 이므로 광속을 넘을 수 없다. 그래서 일부 SF에서는 수백 광년 떨어진 먼 공간에서 실시간으로 교류가 가능한 새로운 통신기술이 등장하기도 한다.

5. 유사 개념

6. 각종 창작 매체에서의 초광속 능력자 및 기술

그냥 초강력 엔진을 써서 무식하게 가속하는 것만으로 빛보다 빨리 날아가는 것이 불가능하다는 사실은 물리학적으로 증명되었다 보니[7], SF매체에서는 주로 이렇게 공간을 왜곡하여 이동하는 것으로 나온다. 그리하여 주로 많이 나오는 기술은 워프 초공간도약 등이 있다. 아직 명확한 과학적인 진전이 별로 없는 분야이다보니 초광속 항행을 하는 방식도 여러가지 가설을 채용하고 있다.
  1. 단순히 무한한 에너지 그 이상을 이용해 우주선의 속도를 빠르게 해서 초광속에 도달하는 방식
  2. 스타트렉으로 잘 알려진, 우주선 스스로 드라이브를 작동시켜 공간을 접어서 이동하는 워프
  3. 스타워즈 배틀스타 갤럭티카처럼 아예 우리 우주랑 다른 법칙이 존재하는 초공간으로 이동하는 초공간도약
  4. 매스 이펙트처럼 우주선 자체만으로는 초광속을 내는 데 한계가 있고[8] 특수한 물질을 사용하여 공간에 구멍을 뚫는 특정한 게이트를 만들어 이동하는 웜홀
  5. 퓨쳐라마처럼 그냥 광속을 늘리는 것(...) 즉, 현실 기준으로는 초광속, 퓨쳐라마 세계관 기준으로는 아광속
  6. 나이트런의 T-드라이브처럼 우주선을 허수 물질로 변환하거나 타키온을 매개로 이동하는 방식
  7. 팽창하는 우주의 공간과 조화하는 방식[9]
  8. 광속에 매우 가깝게 접근하여 시간 팽창이나 길이 수축을 일으키는 방식[10]

상기와 같이 여러 가지가 존재한다.

1번 방식은 물리적으로 금지된 것이 잘 알려진 방법이기에 요즘은 흔히 등장하지 않는다. 그러나 초광속이 아니라 광속에 준하는 방식으로 단순가속하여 생기는 쌍둥이 패러독스를 플롯에 이용하는 일종의 수명물 설정용 기법으로서는 아직도 생명력을 가지고 있는 방식이다.

블랙홀 사건의 지평선 안쪽으로 들어서는 순간부터 탈출에 필요한 속도는 광속을 넘어가게 되어 멀쩡한 채로는 빠져나갈 수가 없다.

미국의 위키 사이트인 VS Battles Wiki에서 보다 빠른 초광속 캐릭터들의 빠르기를 정했는데 투명드래곤 투명드래곤이 1위를 했다(…). 순위 나머지 2위에서 5위까지는 DC 코믹스 루시퍼 모닝스타, 시몬 천원돌파 그렌라간, 아치판 소닉 코믹스 시리즈 소닉, 데즈카 오사무 불새(만화) 불새가 차지했다. 나머지 순위권으로는 갓 오브 하이스쿨 진모리, DC 코믹스 월리 웨스트, 드래곤볼 히어로즈 캐릭터, 벤10 에일리언 X, 별의 커비 커비, 세인트 세이야 페가수스 세이야, 가면라이더 지오 가면라이도 지오 등이 있다.

6.1. 목록



[1] 이는 단순화된 설명이다. 질량이 0인 이동중인 광자도 구속된다는 점 참조. [2] 정확히는 허수의 에너지다. 식에서 볼 수 있듯이 분모에는 제곱근이 들어가는데, 광속을 넘게 되면 제곱근 안의 값이 작아지다 못해 음수가 되어 (분모가 순허수, 분자는 그대로 이므로) 순허수가 되는데, 여기서 물체가 원래 가지고 있던 에너지인 mc2을 빼준 만큼을 공급해 줘야 한다. 광속일 때 무한한 에너지가 필요한 이유는 분모가 0이 되기 때문이다. [3] 자세하게 알고 싶다면 특수 상대성 이론을 참고. [4] 빛이 도달하는데 우주의 나이보다 더 오래 걸리는 거리. [5] 즉, 종이가 잘리는 지점. [6] '미치오 카쿠', 『불가능은 없다』 에서. [7] 이건 과거든 현재든 잘 알고 있지 않았나 할 수도 있겠지만 당시 기술로는 비행기조차도 없었다는 것을 생각해보자. 과거에는 법칙이 어떻든 일반적인 상식으로는 당연히 불가능하다. 그 당시에는 미래의 가능성을 제시할 뿐이었다. 실제로 가속만 해서 광속에 도달하는 것은 난이도가 유한한 것도 아니고 아예 무한하다. 즉 가속만 해서는 광속에 도달할 수 없어서 방법을 바꿔야 한다. [8] 매스 이펙트 시리즈에서는 함선이 초광속도약 자체는 가능하나 연료 소모와 같은 제한이 걸리는 문제가 있어 매스 릴레이라는 특수한 게이트를 사용한다. 릴레이에 저장 및 제어되는 에너지의 총량은 초신성에 근접하다고. [9] 우주의 팽창 속도는 광속보다도 빠르다. 이러한 공간과 조화하면 속도가 광속을 능가할 수 있다는 것. [10] 이동하는 당사자의 입장에 한해 초광속과 비슷한 효과를 볼 수 있다. 언뜻 보기에는 앞의 7가지 방식보다 훨씬 현실성이 있어 보이지만 취소선이 그어진 이유는 외부 관측자의 입장에서는 어디까지나 아광속 여행에 해당되기 때문이다. [11] 애초에 이 동네는 어느 정도 수준 이상의 개체가 물리 법칙을 뒤틀어서 무기를 휘두르는 순간은 자신의 무게를 가볍게, 적에게 적중하는 순간은 무겁게 하면서 충격을 극대화한다거나 하는 걸 당연시하는 문명들이 널려 있기에 가속만으로 초광속을 내는 건 애들 장난일지도 모른다.분노로 이성을 잃어버리는 것만으로도 우주의 법칙을 박살내고 상대성이론을 박살내며 빛을 무한으로 가속시키는 양반도 있는 마당에 맨몸으로 광속 돌파야... [12] 게이트마저도 생산기술이 소실되어 대전쟁시절의 게이트들을 유지하고 있었으며, 최근에 게이트 생산기술이 복구됨 [13] 대략 초속 3.9 제타미터이다. 10시간 안에 관측 가능한 우주 어디에든 도달할 수 있는 속력. [14] 근데 어디에서는 광속의 1경(1조의10000배)라고 한다. [15] 근데 타디스는 타임머신이라 어디까지 얼마나 걸린다는 것 자체가 의미가 없다(...) 1미터 떨어진 곳으로 이동하는 데도 백만년 걸릴 수 있고, 다른 우주로 이동하는 데도 몇 분이면 족할 수 있다. 생각해 보라. 12시 정각에 A라는 지점에서 출발하여, 타디스의 전속력으로 100시간 걸리는 B라는 곳으로 이동했다고 치자. 시간여행을 병행해서 도착시간을 12시 1분으로 설정하면 이동에는 1분이 걸린 셈이다(...) [16] 슈퍼 애니판에서 광속을 뛰어넘은 속도라고 언급되었다. [17] 낡은 나메크 성인의 우주선만 해도 순식간에 지구 ~ 목성까지 도달할 정도이며, 어택볼은 이보다 더 빠르고, 프리저의 우주선은 순식간에 은하를 가로지를 정도로 빠르다. [18] 코믹스에서 우주선을 타는 것보다 본인의 속도가 더 빠르다고 언급된다. 이후 지렌보다 더 강한 강자들이 많이 등장했기에 이들의 속도는 지렌을 능가하는 속도로 봐도 무방하다. [19] 천하제일무술대회에서 무천도사의 에네르기파, 라데츠전이 끝나고 피콜로가 거대 원숭이화한 손오반을 진정시키기 위해 달에 날린 에너지파 공격이 순식간에 달에 도달해 파괴하는 속도를 내는데, 라데츠는 손오공의 에네르기파와 피콜로의 마관광살포에 반응하여 피한다. 이런 라데츠라고 해봤자 바로 다음 스토리에서 재배맨 수준에 불과하고 내퍼에게도 미치지 못한다. 아무튼 이 시점부터 드래곤볼 캐릭터들의 스피드는 광속, 초광속은 아니더라도 아무리 낮게 잡아도 아광속이 된다고 봐도 무방하며, 나메크 성 당시의 프리저는 네일과 합체한 피콜로(최소 전투력 100만 이상)조차 반응하지 못할 정도로 빠른 데스빔보다도 훨씬 빠른 속도로 묘사되는데, 이마저도 전력이 아니고 약간 스피드를 올렸을 뿐이라고 한다. 이 시점부터 네임드 캐릭터들의 스피드는 상상을 초월하는 수준이며, 이후 끝도 없이 파워 인플레를 일으키며 캐릭터들이 거듭 빨라지므로 마인부우전 ~ 슈퍼 시점에 들어서 스토리를 이끄는 손오공, 베지터는 물론 비루스 같은 파괴신들, 우이스같은 천사들은 초광속이 가능하다고 봐야할것이다. [20] 이는 닥터 후의 타디스보다 빠른 속도이다! [21] 일반적인 물리법칙이라면 핵폭발이 일어나거나 블랙홀이 발생해도 이상하지 않을 에너지지만, 쇼우 쿠사카베와의 첫 전투 때 전도자(불꽃 소방대)와 연결된 이후, 아도라 버스트의 힘으로 초광속이 가능해졌다. [22] 블랙홀을 쉽게 달려서 빠져나온다. [23] 빛의 속도가 별 거 아니라고 한다. [24] 기본 소닉이 광속을 뛰어넘을 수 있으므로 소닉의 변신들은 광속을 완전히 뛰어넘을 수 있다고 봐도 무방하다. [25] 32양 배. [26] 더 강한 울트라 소닉은 슈퍼 소닉보다 더 빠르다. [27] 프로토스는 거대 함선부터 관측선같은 조그마한 비행체까지 차원도약이 가능해 마음대로 시공간을 뛰어다니고 모든 병력과 건축물 등을 워프 게이트로 소환시킬 수 있으며, 테란의 전투순양함도 차원도약이 가능하다. 지구의 UED 원정군은 6만 광년이나 떨어진 코프룰루 구역을 불과 몇 달만에 주파해버리는 위용을 보였다. 또한 테란은 몇 광년 정도는 실시간 통신이 가능하다. [28] 다른 행성들은 무시하고 지구를 기준으로 했으며, 하루가 현실에서 12분마다 바뀐다. 우주선은 65광년을 4.5초만에 이동하므로 9분에 65광년을 움직이는 셈이다. [29] 은하 방위상의 거리는 지도상 액면 거리의 20배다.(은하 중심에서 7파섹 떨어진 별은 은하 좌표상으론 140파섹 떨어져있다고 나온다.) 이를 고려할 경우엔 광속의 약 7천6백만 배 정도다. [30] 그록스의 영토 경계 즈음에서 한 번 10파섹으로, 조금 더 가면 5파섹, 3파섹으로 줄어든다. 은하의 중심을 한번 답사하고나면 왜인지 중력의 영향을 받지 않게된다. [31] 렌더링에 로딩 시간이 조금 들기도 하고, 스크롤을 통해 확대 및 축소를 하므로 이 또한 시간 낭비 요소가 된다. [32] 빈 우주로는 갈 수 없다. [33] 웜홀 키가 있으면 도처의 블랙홀을 통해 먼 곳으로 갈 수는 있지만, 어디로 연결돼 있는지는 가봐야만 아는데다 컷씬 스킵이 안된다. 블랙홀의 연결도 복불복이라서 목적지에 가까운 곳의 블랙홀과 연결된 것을 찾아다녀야 한다. [34] 6부 스탯표에 빛의 속도를 초월했다고 적혀있다. [35] 서서히 가변적으로 빨라지지만 스타 플래티나보다 빠른것으로 묘사되므로 당연히 초광속. 스탯표에는 스피드가 무한대로 표시되있다. [36] 상대의 움직이는 속도에 비례해서 빨라지는 가변적인 스피드지만 일단 스피드가 무한대로 표시되있으며 이는 메이드 인 헤븐과 동급. 아마도 빨라질 수 있는 속도의 최대한도를 표시한것으로 보인다. [37] 코믹스에서 미래에서 온 엔지니어가 만들어서 과거로 왔다. [38] 은하에서 아주 멀지 않은 곳까진 갈 수 있어서 아크는 은하로부터 26만 광년 정도 떨어진 곳에 건설됐다. 반면에 스포일러 스포일러에 기반한 항법으로 온 우주를 누빌 수 있었다. [39] 설정상 이 둘은 초공간도약에 가깝다. [40] 관성의 법칙을 문자 그대로 무시한다.


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