달리는 기차 위에서 수직으로 총을 쏘면?

기차 위의 총잡이에게는 수직으로 총알이 날아갈 거야.

저 멀리 정지해 있는 관찰자가 보기에는 비스듬히 날아갈 것이고.


달리는 기차 위에서 수직으로 광자 총을 쏘면?

기차 위의 총잡이에게는 수직으로 광자가 날아갈 거야.

저 멀리 정지해 있는 관찰자가 보기에는 비스듬히 날아갈 것이고


총알이나 광자가 외부자에게 비스듬히 날아가는 것으로 보이는 이유는 뭐지?

그건 총알이나 광자의 속도와 기차의 속도가 벡터적으로 합성이 되기 때문이지.

광원의 움직임과 상관없이 광속은 일정하다는데 왜 광자의 속도와 기차의 속도가 합성이 되는 것이지?

물론 광자가 광선총을 떠난 후에는 기차의 속도에 관계 없이, 그러니까 벡터 합과 관계없이

초속 30만km로 그 속도가 일정해. 당연히 총알의 속도는 벡터 합으로 나타나지만.


이거 심각한 문제야. 나중에 우주 전쟁 일어나면 빠르게 달리는 내 우주선에서

적군에게 레이저 총을 쏠려면 어떻게 겨냥해야 맞출 수 있을까라는 아주 중요한 문제라구.


그러니까 광자가 광선총을 떠나는 순간에는 일반 총알과 같은 현상을 보이지만

총을 떠난 후에는 일반 총알과는 달리 고유 광속을 유지한다는 사실.

이게 무엇을 말하는 것일까?


빛이 입자인지 파동인지 헷갈리지?

입자이면서 동시에 파동이라는 설이 대세인 것 같아.


그래서 내가 간단히 섣부른 결론을 낼게.

빛이 광원을 떠나는 순간은 총알과 같은 입자이고 진행하는 도중은 파동이다.

그리고 빛이 어디에 도달해 멎는 순간 다시 총알과 같은 입자의 행태를 보인다.

그게 바로 아인슈타인이 노밸상 받은 광전효과.