2019년 5급 공채 PSAT 언어논리(가책형) 7번 오답 풀이

지문에 없어도 상식으로 풀어야 하는 문제

지문 어디에서도 '빛의 속도보다 빠른 것은 존재하지 않는다'고 나와 있지 않다. 

그냥 일단 알고 있어야 하는 것이다. 

마치 4월 마지막 날은 별도의 언급이 없어도 30일인 것처럼 말이다. 

 

'빛의 속도보다 빠른 무언가가 있지 않을까'라는 생각을 하면 틀리는 문제라고 생각된다.

지문 이해하기

빛이 입자라고 생각하고 뉴턴의 중력이론을 통해서

별들이 어떻게 보일 것인지를 예측했다고 한다.

입자의 초기 속도가 충분히 빠르지 않으면 중력에 의해서 입자가 별의 표면으로 되돌아가고,

충분히 빠르면 별을 탈출할 수 있다고 한다. 

충분히 빠르냐, 안 빠르냐를 가를 수 있는 속도가 바로 '탈출 속도'로서,

입자의 초기 속도가 탈출 속도보다 빠르면 별을 탈출할 수 있는 것이다. 

그리고 탈출속도는 

위와 같은 관계가 있으므로 

별 질량이 별의 둘레에 비해 높아질수록,

또는 별의 둘레가 별 질량에 비해 낮아질수록 

탈출 속도는 높아진다는 것을 알 수 있다. 

 

다시 말해서 

별의 둘레가 낮아질수록(혹은 별 질량이 커질수록) 탈출을 위한 속도가 더 빨라야 한다는 것이다. 

그리고 '임계 둘레'라는 것도 존재한다고 한다. 

지금까지는 일반적인 입자에 대해서 탈출속도를 다뤘는데

이제는 빛 입자에 대해서 다루는 것이다. 

 

빛 입자는 빛의 속도로 움직이는데,

임계 둘레란 탈출 속도와 빛의 속도를 동일하게 하는 둘레이므로

별의 둘레가 임계 둘레와 동일한 별에서는 

탈출 속도가 곧 빛의 속도라고 할 수 있다.

 

그렇다면 임계 둘레보다 작은 별에서는 탈출을 위해서는 빛의 속도보다 빠른 속도가 필요하다. 

하지만 빛의 속도보다 빠른 것은 없으므로 탈출할 수 없다고 하는 것이다. 

그리고 태양과 동일한 질량을 가진 별에서 임계 둘레는 19km 정도라고 한다.

 

이제 선지를 보자

 

1번

임계 둘레 이하의 둘레를 가진 별에서는 빛이 별을 탈출할 수 없어서 

다른 별에서는 해당 별에서 나온 빛을 관찰할 수 없지만

 

임계 둘레보다 큰 둘레를 가진 별에서는 어떤 입자가 빛의 속도로 움직인다면 

해당 별을 탈출할 수 있으므로 

임계 둘레보다 큰 둘레를 가진 별에서 오는 빛은 관찰할 수 있다. 

 

1번. X

 

2번

어떤 별이냐에 따라 다르다. 

지문에 의하면 별의 둘레가 임계 둘레보다 낮은 별이 존재한다고 하는데,

그렇다면 빛이 해당 별을 탈출하기 위해서는 빛의 속도보다 더 빠른 속도가 필요한데,

빛의 속도보다 빠른 속도란 존재하지 않으므로 

탈출할 수 없는 것이다. 

 

2번. X

 

3번

이걸 보면 바로 틀렸다는 것을 알 수 있다. 

 

3번. X

 

4번

빛을 쏘아 올릴 수는 있는데 그 빛이 해당 별으로 되돌아오기 때문에 빛이 탈출할 수 없는 것이다.

 

4번. X

 

5번

별의 질량이 커질수록 빛의 속도도 빨라져야 한다. 

근데 빛의 속도는 더 빨라질 수 없다. 

그러므로 별 질량이 늘어난 비율만큼 임계 둘레가 늘어나야 한다. 

 

5번. O

 

답: 5번