음파와 광파는 같은 파동인데 어떤 차이가 있을까? 용어부터 살펴보자.

레이저? 전구에서 빛이 발생하면 모든 방향으로 나아가는데 그것을 한 방향으로 모은 것이 레이저야.
음파는? 내가 소리 지르면 모든 방향으로 그 소리가 나아가는데.. 역시 음파도 레이저 처럼 한방향으로 나아가게 할 수 있어.
그것을 페이저(Phaser)라고 부르더군. 
그리고 광자를 Photon 이라고 하지? 마찬가지로 음자도 있어. Phonon이라고 하지. 스펠링이 비슷해서 햇갈릴거야.

물리초보가 보기에 상대성 이론에서 제일 신기한 것이 광원의 속도와 관계없이 광속은 일정하다는 것일 거야.
달리는 기차 위에서 야구공을 던지면 그 속도는 기차의 속도와 합성이 되는데 빛은 그렇지 않다는 사실...
그것이 그렇게 신기해?
달리는 기차 위에서 소리를 질러도 똑같아. 그 소리는 기차의 속도와 관계없이 언제나 초속 340m로 전파되지.
물론 제3의 정지 관찰자가 보는 입장에서 말이야.

진짜 문제는 달리면서 무언가를 발사한 사람의 입장에서도 그 속도가 일정한가냐는 것이지.
달리는 기차 위에서 빛을 쏘면 발사한 사람 입장에서 그 빛의 속도는 c로 일정해. 제3의 정지 관찰자가 보기에도 그렇고.

음파는 조금 다르지. 발사한 사람 입장에서는 그 속도가 기차의 속도와 합성이 되지. 

그래서 기차가 충분히 빠르다면 자기가 발사한 소리를 따라 잡을 수도 있어. 그래서 자기가 낸 소리를 못들을 수 있게 되지.

그러나 제3의 정지 관찰자 입장에서는 그 소리의 전파 속도는 여전히 초속 340m로 일정해.

기차위에서 야구공을 던진다면? 야구공은 광파나 음파와 같은 파동이 아니라 질량을 가지는 물체지.

그 야구공의 속도는 던진 사람의 입장에서는 언제나 같아. 자기의 투구 능력일 뿐이지.

그러나 제3의 정지 관찰자에게는 그 야구공의 속도가 기차의 속도와 합산이 되아 매우 빠르게 보일 것이야.

심지어 초음속의 마구로 보일 수도 있지. 

같은 파동인 광파와 음파는 유사하면서도 달라.
그 이유는 매질의 유뮤에 있다고 봐야 할 것이야.
또는 광파의 매질이 있다 하더라도, 그리고 누군가 그것을 발견한다 하더라도, 에테르건 뭐시기건...
그 매질의 질량이 제로라면 광파와 음파는 다를 수 밖에 없지.

사실 난 서서히 알아가고 있어.. (광파의 매질이 무엇인가를...)