광자에게는 시간이 없다! 어떻게 이런 일이 가능할까요?

광자는 질량이 없고 빛의 속도로 움직이기 때문에 붕괴하지 않는 안정적인 입자로 여겨지지만, 만약 광자에게 측정할 수 없을 만큼 작은 질량이 존재한다면 빛에도 수명이 있을 수 있다는 흥미로운 가능성이 제기됩니다.
특수상대성이론의 시간 지연 현상과 지상까지 도달하는 뮤온의 비밀을 살펴보면서, 광자의 고유시간은 왜 흐르지 않는지, 그리고 질량이 있는 광자라면 어떤 조건에서 붕괴할 수 있는지 알아봅니다.
물리학자들은 쿨롱의 법칙과 행성의 자기장, 태양풍을 분석해 광자의 질량에 매우 엄격한 상한선을 설정했지만, 광자의 질량이 정확히 0이라는 사실을 실험적으로 확정하지는 못했습니다.
2013년 물리학자 율리안 헤크는 우주 마이크로파 배경 복사의 스펙트럼을 분석해 특정 가정 아래에서 광자 자신의 시간으로 측정한 수명이 최소 3년이라는 하한선을 제시했으며, 이 시간은 우리의 기준으로 약 1,000조 년에 해당할 수 있습니다.
나아가 광자와 액시온의 변환 가능성, 마그네타의 강력한 자기장에서 일어나는 광자 분열, 우주의 팽창과 열적 죽음까지 살펴보며 빛이 영원히 존재하더라도 우주가 결국 차갑고 고요한 상태에 도달할 수 있는 이유를 탐구합니다.

지상에 도달할 수 없어야 하는 뮤온
단 하나의 전제에 달린 불멸
광자의 무게는 얼마나 될까?
빛의 붕괴는 어디에서 찾아야 할까?
영원보다 긴 3년
영원한 빛과 우주의 죽음