2-14 광속우주여행은 가능한 이야기인가?

빛의 속도로 우주여행을 하는 것은 가능한 일일까? 빛의 속도는 아니더라도 빛의 속도에 가까운 속도는 안 될까? 속도가 빠르면 작은 물체의 충돌도 엄청난 충격이 된다. 초음속으로 비행하는 항공기에 작은 물체라도 충돌하면 엄청난 충격이 가해지고 우주선의 속도에서는 손톱만큼 작은 물체가 커다란 구멍을 내며 두꺼운 철판을 뚫어버리기도 한다고 한다. 광속의 만분의 1도 안 되는 속도에서도 이러니 광속에 가까워지는 속도에서는 어떻게 될까?

그 뿐 아니다. 입자가속기에서 전자를 빛에 가까운 속도로 가속하면 질량이 무려 5,000배로 늘어난다. 이 속도로 우주선이 달린다면 우주인의 체중 70 킬로그램이 350톤으로 늘어난다는 이야기가 된다. 살아남을 인간이 있을까? 수천 배로 늘어난 질량의 심장이 박동하여 수천 배로 늘어난 질량의 혈액을 운반할 수 있을까? 물질은 어떻게 변화될 것이며 인체는 어떻게 될 것인가? 단단한 고체가 되거나 가루가 되어버리지는 않을까? 우주선의 질량 역시 5,000 배로 늘어나게 될 것이므로 로켓으로 그만한 추진력을 얻는 것도 불가능한 일일 것이다.

만일 광속 가까운 속도로 달린다면 어떻게 될까? 우주선에서 보는 빛은 어떻게 변할까? 비가 내릴 때 자동차가 달리면 전방의 빗방울을 달려가면서 얻어맞게 된다. 속도가 빠를수록 얻어맞는 빗방울은 더 많아지고 빗방울의 세기도 강해진다. 마찬가지로 우주선이 빨라지면 우주선은 전방의 빛을 달려가면서 맞게 될 것이다. 그러므로 빛은 더욱 강렬해질 것이고, 빛의 파장은 더욱 짧아질 것이고 빛의 에너지는 더욱 세어질 것이다. 빛은 청색변이를 일으켜 파란 빛으로 변하고, 하얀색으로 변하고, 자외선이 되고, X-Ray가 되고, 강력한 감마선, 살인방사선으로 변할 것이다.

그래서 우주선 전방의 물체나 목표를 식별하기는 불가능해질 것이다. 광속우주여행은 강력한 방사선을 향하여 눈을 감고 돌진하는 자살행위가 될 것이다. 측방향의 빛은 혹시 정상으로 보일 수도 있겠지만 우주선의 후방은 빛이 우주선에 도달하지 못 하므로 깜깜한 암흑이 될 것이다. 

현재 인류는 음속 100배에 가까운 속력의 우주선을 쏘아 올리고 있지만 가까운 화성에 무인우주선을 보내는데도 1년씩이나 걸리고 명왕성까지는 10년 세월이 걸린다. 광속우주여행은 접어두고 태양계만이라도 제대로 여행하려면 적어도 지금의 우주선 속도의 몇 십 배 정도의 속도는 필요할 것이다. 수소핵융합반응(수소폭탄)로켓을 개발한다든가 반물질을 이용한 에너지를 개발하는 등 획기적인 기술개발을 하지 않는 이상 인간에게는 이 조그만 태양계 안을 여행하는 것조차 힘겨운, 아직은 아득히 먼 훗날의 이야기인 것이다. 

우주는 인간이 여행하기엔 너무 넓다. 가장 가까운 항성인 센타우리 프록시마별까지만 해도 4.3광년 거리, 현재의 우주선으로는 7만년이 걸리고 은하계를 벗어나는데도 수억 년이 걸리니 광속우주여행은 그저 꿈일 뿐이다.