transcript: "움직일 수 없는 물체와 멈출 수 없는 힘이 서로 만나면 어떻게 되나요"는 인터넷에서 유명한 질문입니다. 물론, 상대성이론은 '움직일 수 없는 물체' 같은 것은 없다고 확실하게 말해줍니다. 그 이유는, 만약 당신이 집이나 지구 같은 움직일 수 없는 것처럼 보이는 물체를 고른다 해도, 그것을 움직이게 할 수 있습니다. 그 물체에 대해 상대적으로 움직이기만 하면 되죠. 제가 로켓을 타고 있다고 가정하면, 갑자기 제 관점에서 저는 움직이지 않고 지구가 바깥에서 날아다니는 것처럼 보이게 되죠. 물리법칙은 특정한 기준이 되는 관성계를 더 선호하지 않습니다. 그래서 제 관점에서는, 움직일 수 없는 물체가 확실히 움직입니다! 그래서 상대성 때문에, '움직이지 않는 물체'는 있을 수 없습니다. 그러나 제 생각에 보통 '움직일 수 없는 물체'라고 하는 것은 움직이지 않으면, 그걸 밀어서 움직이게 할 수 없는 뭔가를 의미하는 것 같습니다. 그래서, 그것은 움직일 수 없는 물체가 아니라, '가속할 수 없는' 물체죠. 뉴턴역학 제2법칙을 사용해서, 우리는 어떤 물체의 가속도는 물체에 가해지는 모든 힘을 물체의 질량으로 나눈 것과 같다는 것을 압니다. (아마 F=ma로 많이 보셨을 겁니다.) 그래서 '움직일 수 없는' 물체는 무한한 질량을 가진 물체가 될 것입니다. 질량이 매우 커서 아무리 큰 힘 F가 가해져도 F를 m으로 나누면 항상 0이 나오는 물체죠. 물론, 앞서 말한 것처럼, 물체를 가속할 수 없다는 것이 꼭 그 물체가 움직이지 않고 있어야 한다는 것은 아닙니다. 그저 속도를 직접 바꿀 수 없다는 것이죠. 만약 움직이지 않는다면, 계속 움직이지 않은 채로 있을 것입니다. 만약 시속 100 km로 움직이고 있다면, 계속 시속 100 km로 움직이고 있을 겁니다. 그럼, 멈출 수 없는 힘은 어떨까요? 자연의 모든 기본적인 힘은 사실 물체와 상호작용하고 운동량을 바꾸는 광자나 글루온이나 중력자 같은 입자에 의해 생깁니다. 어떤 힘에 영향을 받지 않는 유일한 방법은 그 입자와 상호작용하지 않는 것입니다. (전자가 글루온과 상호작용하지 않아서 강력의 영향을 받지 않는 것처럼요.) 심지어 빛 자체도 멈출 수 없는 힘입니다. 당신의 몸을 때리는 모든 광자는 당신 몸의 운동량을 아주 약간 바꿉니다. 그리고 빛을 피하거나 투명해지는 방법 외에는 이것을 피할 수 없습니다. 그래서 모든 힘은 이미 멈출 수 없습니다. 그러나 제 생각에 '멈출 수 없는 힘'이란 말은 전자기력이나 중력과 같은 '힘'에 대한 것이 아니라, 당신이 막을 수 없는, 당신에게 빠르게 다가오는 뭔가를 말하는 것 같습니다. 정확히 말하면, 아무리 밀어도 속력이 변하지 않는 물체입니다. 그래서, 만약 우리가 생각하는 멈출 수 없는 힘이 절대 변할 수 없는 속도로 움직이는 물체를 뜻한다면, 그것은 그 물체가 가속할 수 없다는 것을 의미하죠. 그런데 잠깐만요. 앞에서 본 내용 같지 않나요? 좀 전에 배운 것을 떠올려 보면, 멈출 수 없는 힘은 반드시 가속할 수 없는 물체여야 합니다! 그리고 그것은 '멈출 수 없는 힘'과 '움직일 수 없는 물체'는 그저 똑같은 것이지만, 다른 관성계에서 바라본 것이란 거죠. 이제, 무한한 질량은 무한한 에너지가 있어야 하므로, 우리는 우주 내에서 이런 식으로 움직이는 것에 대해서는 전혀 모릅니다. 최소한 그것이 저절로 아주 큰 블랙홀이 돼서 우주 안의 모든 것이 그 안에 있으리라는 것만 알죠. 그러나 우리가 중력을 무시하고 가속할 수 없는 물체가 있다고 가정한다면 어떨까요? 첫째로 무한한 공짜 에너지원이 돼서 100% 행복한 이상향의 사회에서 살 수 있게 하고, 열역학 제2법칙을 깨고 아마도 포털과 시간 여행도 만들어낼 것입니다. (무한한 에너지로는 아주 많을 일을 할 수 있습니다.) 그러나 더 중요한 것은, 만약 두 개의 이러한 무한한 질량을 가진 가속할 수 없는 물체가 서로 향해 움직이고 충돌한다면, 정의에 의해 둘 중 하나도 속력이 변할 수 없으므로, 두 물체가 서로에 어떠한 영향도 주지 않고 서로 정확히 통과할 것입니다.
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