1-1. 빛의 속도는 누가 보든 항상 같다 — 가장 이상한 법칙

"만약 내가 빛의 속도로 달리면서 거울을 보면, 내 얼굴이 보일까?" — 16세의 알베르트 아인슈타인이 품었던 상상

[1단계] 무슨 문제지? — 달리는 기차에서 던진 공

이런 적 있지 않아?

버스를 타고 가다가 앞 좌석에 앉은 친구에게 과자 봉지를 던져준 적 있어? 그때 과자 봉지가 어떻게 날아갔는지 생각해봐. 버스 안에 있는 너와 친구 입장에서는 과자 봉지가 그냥 앞으로 슝~ 날아간 거지? 별것 아니야.

그런데 버스 바깥에 서 있던 사람이 이걸 봤다면 어떨까? 그 사람 눈에는 과자 봉지가 버스의 속도 + 네가 던진 속도로 엄청 빠르게 날아가는 것처럼 보여. 당연하지?

이건 우리가 매일 경험하는 너무나 당연한 상식이야. 예를 들어볼게.

• 시속 100 km로 달리는 기차 안에서 앞쪽으로 시속 20 km의 속도로 공을 던졌어.
• 기차 밖에 서 있는 사람이 보면, 이 공은 시속 100 + 20 = 120 km로 날아가는 거야.

너무 당연하지? 속도는 더해지는 거야. 초등학생도 알 수 있는 간단한 덧셈이지.

그런데 말이야. 이 세상에 이 당연한 상식이 완전히 깨지는 경우가 딱 하나 있어.

바로 빛이야.