축전지에 전기에너지를 충전하여 양극(+)과 음극(-)에 전하들이 잔뜩 모여 있다고 해도 질량에는 변화가 없다.
실제로 축전지의 전극은 도체로 돼 있기 때문에 자유전자가 풍부하다. 외부에서 전압을 가하면 전원의 양극과 연결된 축전지의 극에 있던 전자가 전원의 양극에 끌려가서 전자 부족 상태가 초래된다. 그래서 축전지의 극이 +로 대전된다.
이와는 반대로 전원의 음극에 연결된 축전지의 극에는 전원으로부터 밀려든 전자들이 모이며 -로 대전된다. 전원의 극과 동일한 전하가 쌓이며 대전되는 것이다.
이때 + 대전이나 - 대전 모두 외부에서 전하가 추가 유입되거나 외부로 전하가 빠져나가 사라지면서 일어나는 게 아니다. 원래 축전지가 지녔던 전자들의 위치이동 때문이다. 전자의 숫자는 변하지 않는다는 말이다.
이로 인해 질량의 차이는 발생하지 않는다. 물론 충전된 축전지는 양쪽 극 사이에 형성된 전기장으로 인해 전기에너지가 더 크다. 하지만 전기에너지는 질량과는 무관하다.
이를 감안하고 휴대폰 메모리의 저장 메커니즘을 살펴보자. 휴대폰에서 사진, 전화번호 등의 콘텐츠는 0 또는 1이라는 디지털신호로 저장된다. 축전기가 충전 혹은 방전됐는지의 조합으로 저장이 이뤄지는 셈이다.
결국 이 점에서 아무리 많은 콘텐츠를 메모리에 저장했더라도 휴대폰의 중량은 바뀌지 않는다. 이는 불을 켠 전구와 켜지 않은 전구의 질량이 다르지 않은 것과 마찬가지 이치다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
