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특수상대성이론 기본적인 이해를 돕는 글
게시물ID : science_43197짧은주소 복사하기
작성자 : 고소하겠어
추천 : 3
조회수 : 952회
댓글수 : 2개
등록시간 : 2014/11/17 14:59:36
과게 한번 둘러보니 상대론을 완전히 뜬구름잡는... 솔직히 사이비이거나 누구에게 배웠는지 의심이 드는 글이 많더라구요.

특수상대론은 이상해보이지만 그리 어려운 내용도 아니에요. 양자역학이라는 괴랄한 파동함수가 마음에 들지 않게 생겨먹었지만, 적어도 상대론은
상당히 직관적인 편이거든요.

일단 계를 하나 생각해봅시다.
가속 없이, 정지하거나 특정 속도v 로 이동하는 계를 말이에요. 특수상대론은 여기서 시작합니다.

과학자들은 실험을 통해 특정 인자 r 를 따라서 진행방향으로 물체가 수축한다는 사실을 알아냈습니다. 동시에 시간 역시 팽창한다는 사실도 알아냈어요. 많은 사람들이 상대론에서 이해하지 못하는 것 첫번째가 관점에 따라 사건이 어떻게 진행되는가에 대한 것이에요.

특수상대론에서는 A 와 B 가 속도 v 로 지나쳤을 때, A 가 B 의 시간이 팽창했다고(지연되었다고) 판단한다면 B 역시 같은 시간팽창이 A 에게서 일어났다고 본다는 것이죠. 둘이 누가 옳은지 따지기 위해서는 '가속' 을 해야하고 이는 첫번째 계에 대한 조건에서 out~ 따라서, 누가 옳은지는 알 수 없게 됩니다.

따라서 쌍둥이 패러독스는 특수상대론에서는 틀린 질문이라는 거에요. 가속을 하는 계가 명확하니까요.

이해가 되지 않는다고요? 철수와 영희가 상대론적인 관점에서 영희의 시간이 자신의 시계가 10초가 흐를때 1초가 흐르는 것으로 보았다면, 영희 역시 철수 의 시계는 영희의 시계가 10초 흐를때 1초 흐르는 것으로 관측한다는 것이져. 누가 옳은지는 알 수 없어요.

다른 이야기를 해보져? ladder paradox 라는 건데, 한 창고를 생각해보져. 이 창고는 물체가 도착하면 자동으로 앞뒤문이 열립니다. 그리고 물체가 들어오면 앞뒷문 모두 닫히죠. 이때 광속에 가깝게 사다리가 달려갑니다. 이 사다리길이는 창고보다 길어요. 그렇지만 이 사다리는 진행방향으로 수축해서 창고 내부로 들어가서 문이 닫힐 수 있습니다. 그렇죠? 그리고 빠져나가면 됩니다. 짜잔!

그런데 생각해보니 사다리계에서는 창고가 광속에 가깝게 달려오게 됩니다. 창고는 수축할 것이고 결국 사다리는 문이 열린순간 들어갔지만, 그 길이가 창고보다 길어서 문이 닫혀지지 않네요. 하지만 분명히 창고의 계에서는 동시에 문이 닫혔습니다. 누가 잘못된 것이죠? 누가 옳을까요? 문이 닫혔었다는 사실은 거짓인가요?

이는 동시성에 대한 의문입니다. 사다리의 계에서는 문이 닫히는 것은 사다리가 빠져나간 뒤 발생할 일입니다. 즉, 사건 A,B 간에 시간적인 간격이 생겼다는 것이죠.

단적으로 예를 들면 철수가 영희 죽빵을 치고, 하늘에서 새가 똥을 쌋는데. 누군가는 새가 똥을 싸고나서 철수가 영희 죽빵을 치는 것으로 관측한다는 것이죠. 사건은 언제나 동시적이지 않습니다. 재미있죠? 물론 이것은 사건 A,B 가 인과관계가 없다는 가정하에서의 이야기입니다.

대충 이 정도만 알면 어디가서 이상한 질문을 하거나, 헛소리를 하지는 않을거에요. 유쾌한 헛생각은 언제나 즐겁고 아이디어의 기본이 되지만 기본도 모르고 하는 소리는 발전없이 맴돌기만할 뿐이에요. 구럼 화이팅
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