빛의 본질이 무엇일까? 에 대하여 오랜 기간 동안 답을 찾던 청년 아이슈타인 드디어 답을 찾았으니
‘빛의 속도는 언제나 일정하다.
즉 정지하고 있는 사람이 보아도 달리고 있는 기차에 탄 사람이 보아도 빛의 속도는 같다.
변하는 것은 시간! ‘
이런 추론 끝에 유도된 것이 우리가 완전히 이해는 할 수 없지만 들은 적이 있는 ‘특수상대성원리’이지요.
‘속도가 증가하면 시간은 느리게 간다.
속도가 증가하면 질량은 증가한다.
속도가 증가하면 길이는 감소한다. ‘
이들 중에서 속도와 질량 사이의 관계를 자세히 살펴보면 결국 가해진 에너지가 속도 증가가 아닌 질량 증가를 일으킨다는 현상 즉 ‘에너지가 바로 질량이다’는 결론이 나오게 되며 관계식을 분석하면 우리가 이미 알고 있는 식
‘E = mc2’
이 유도됩니다.
그리고 이런 질량과 에너지의 관계가 처음으로 증명된 것이 오토 한과 프리츠 슈트라스만에 의한 1938년의 우라늄 핵분열입니다.
그리고 맨해튼 프로젝트를 통하여 원자폭탄이 등장하였고 구소련의 스파이 공작으로 독점이 깨지자 새로 만들어진 것이 수소폭탄이지요.
물론 평화적인 원자로가 등장하였지만 우리는 그 후 계속하여 핵공포를 느끼고 살아가고 있습니다.
에너지가 곧 질량이며 핵분열과 핵융합에서 증명된 이후로 이런 추론이 가능해졌지요.
모든 화학반응에 수반되는 에너지 역시 질량이 아닐까?
다시 말하면 ‘에너지가 방출되는 발열반응에서는 질량이 줄어들며 에너지가 필요한 흡열반응에서는 질량이 증가하는 것이다’는 결론이 나옵니다.
그러나 실제로 관여하는 에너지의 양이 빛의 속도 제곱에 비하여 너무 작으므로 우리가 질량 변화를 측정할 수는 없습니다.