개요편집이의 제기
광속(光速, speed of light)은 세포 자동자(Cellular Automaton) 이론에서 격자(grid) 상의 정보나 패턴이 한 세대(generation)당 정확히 한 칸(수평, 수직, 대각선 방향 불문)씩 전파되는 최대 속도를 가리키는 용어다. 실제 물리학에서의 광속과 마찬가지로, 세포 자동자 내부에서 인과적 영향이 미칠 수 있는 이론적 상한선 역할을 한다. 관습적으로 물리학의 표기법을 따라 소문자 c로 표기한다.[1][2]
작동 방식과 유형편집이의 제기
표기법과 속도 표현
세포 자동자에서 패턴의 이동 속도는 광속 c를 기준으로 분수 형태로 표현한다. 예를 들어 한 세대에 한 칸 이동하면 c, 네 세대에 한 칸 이동하면 c/4, 네 세대에 두 칸 이동하면 c/2로 표기한다. 이 표기법은 우주선(Spaceship) 등 이동하는 패턴의 속도를 비교하는 표준 단위로 쓰인다.[2]
콘웨이 라이프 게임에서의 광속 이동체
콘웨이 라이프 게임에서 진공(빈 공간)을 이동하는 우주선의 속도는 c/2를 넘을 수 없다. 이는 매 세대마다 패턴이 자신을 재구성하며 이동해야 하는데, 라이프 게임의 규칙(B3/S23)상 매 세대 이동하며 자신을 유지하는 구조를 만드는 것이 불가능하기 때문이다. 따라서 라이프 게임에서 가장 빠른 우주선인 경량 우주선(Lightweight Spaceship, LWSS)의 속도는 c/2이다.[2]
매질을 통한 광속 전파
반면 빈 공간이 아닌 매질(medium)을 통해 전파되는 패턴은 광속 c에 도달할 수 있다. 대표적인 매질로는 벌집(Hive) 자취, 살아있는 세포와 죽은 세포가 번갈아 나타나는 줄무늬 패턴 등이 있다. 이러한 매질 위에서는 신호나 패턴이 매 세대 한 칸씩, 즉 광속으로 전파된다.[2]
초광속 현상과 그 정체
일부 패턴은 겉보기에 초광속(한 세대에 한 칸 이상 이동)하는 것처럼 보인다. 유명한 예로 스타 게이트(Star Gate)가 있다. 이는 세 개의 글라이더(Glider)가 수렴하며 충돌해 서로 소멸하는 장치다. 여기에 경량 우주선(LWSS)이 충돌하면, LWSS가 6세대 만에 11칸 전진한 것처럼 보여 초광속 이동처럼 보인다.
그러나 이는 착시다. 스타 게이트 내부에서는 충돌 과정에서 새로운 LWSS가 생성됐다가 곧 소멸하는 반응이 일어난다. 들어오는 LWSS는 공간을 '이동'하는 것이 아니라, 이 반응에 개입해 새로 생성되는 LWSS가 살아남도록 상태를 변경한다. 실제로는 '나가는 LWSS를 살릴지 말지'라는 1비트 정보만 전달하면 되며, 이 정보는 광속 이하로 전파된다. 따라서 인과율 위반이나 진정한 초광속 정보 전송은 일어나지 않는다.[2]
사례편집이의 제기
- 콘웨이의 라이프 게임(Conway's Game of Life): 광속 개념이 처음 정의되고 가장 광범위하게 연구된 세포 자동자. 글라이더(c/4), 경량 우주선(c/2) 등 표준 우주선들의 속도 기준이 된다.[2]
- 시즈(Seeds): 콘웨이 라이프 게임과 다른 규칙을 가진 세포 자동자. 이 규칙에서는 진공에서도 광속 c로 이동하는 우주선(light-speed spaceship)이 존재할 수 있다.[2]
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