요즘 상대성 이론에 대해 보다가 이해가 안가는게 있어서 질문드립니다. 빛은 항상 어느 속도에서 보더라도 항상 같은 속도를 유지 한다고 했는데 그럼 가정을 해보면 가정1. 빛의 속도를 낼수 있는 ㄱ 물체가 있다 가정2. 그 물체에서 빛을 쏜다
그럼 그 빛은 속도가 얼마인가요 의문점 1. 관찰자 입장에서랑 ㄱ 물체의 입장에서 둘다 빛의 속도인가요 의문점 2. 관찰자 입장에서는 빛만큼 빠른 물체에서 빠져나온 빛은 빛의 두배속도로 가나요 의문점 1-1. 의문점 1의 결과라면 ㄱ물체와 빛은 같이 가나요 아니면 ㄱ물체와 빛은 멀어지나요 의문점 2-1. 의문점 2의 결과라면 빛의 속도도 변하는건가요
애초에 빛의 속력을 낼 수 있는 물체가 없기 때문에 질문 자체가 성립하지 않지만 그런 물체가 있다고 가정하고 특수상대론적으로 생각해보면, 물체 ㄱ은 빛의 속력으로 달리고 있기 때문에 관찰자 입장에서 봤을때 시간이 멈춘상태 이고 물체 ㄱ 입장에서 봤을때 진행방향으로 빛을 쏘면 그 빛 역시 물체 ㄱ에서 봤을때 빛의 속력으로 앞으로 나아갑니다. 이때 관찰자 입장에서 보면 ㄱ에서 쏜 빛이 무한한 시간간격을 두고 ㄱ과 멀어지는 것 처럼 보이겠죠 근데 이 현상은 '시간이 멈췄다' 그리고 '빛을 쐈다' 라는 두가지 사건을 봤을때 이미 모순이고 '무한한 시간간격을 두고 멀어진다'도 무한한 시간간격이 정의 되지 않기 때문에 말이 되지 않습니다. 결론은 빛의 속력이 변하지 않기 위해서 물체 ㄱ 은 빛의 속력에 한없이 가까이 갈 순 있지만 빛의 속력 그 자체가 될순 없고 ㄱ에서 쏜 빛 또한 속력이 두배가 되지 않는다 입니다.
가정: 빛의 속도를 낼려면 질량이 0이여야합니다. 그러므로 광속으로 다닐수 있는물체가 빛을 낼수는 없습니다. 가정을 바꾸서 관찰자 기준으로 (왼쪽) 빛의 99%로 달리는 물체가 달리는 반대로(오른쪽) 레이져를 쏘면 C= 광속도 의문점 1. : 물체는 왼쪽으로 여전히 99%C로 가고 빛은 1%C속도로 오른쪽으로 가는게 "아니라" 100%C 속도로 오른쪽으로 갑니다. 광속보다 현저히 느린 V속도로 왼쪽으로 가는 물체가 오른쪽으로 V속도만큼 공을 던지면 공은 관찰자 기준으로 멈춘것으로 보이지만 빛은 그러하지 않습니다. 의문점 2. : 빛을 왼쪽으로 쐈다 칩시다 빛이 물체"보다" 1%속도빠르게 나라가는것으로 관찰합니다. 물체는 99%C로가고 빛은 100%C로 가니깐요. 빛이 199%C로 날라가지 않습니다. 의문점 1-1,2. 성립할수 없는 질문
이게 무슨말인가 이해하려면 관성계에 대한 이해가 필요한데 쉽지않습니다. 서울 상위권대학 물리학과 1학년도 반은 1학년때 이해못합니다. 교수와 조교가 열심히 설득하면 2학년때 쯤 되면. 이해합니다.
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