- 다양한 주제에 대해 자유롭게 글을 작성하는 게시판입니다.
Date 15/06/10 12:46:34
Name   neandertal
Subject   음, 그러니까 이게 특수 상대성 이론이라 말이지?...
요즘 우주 뭐 이런 쪽에 필이 꽂혀서 관련 책들을 좀 읽고 있는데 얼마 전에는 아마존을 헤매다 "과알못도 읽기만 하면 술술(?) 이해되는 상대성 이론" 뭐 이런 유의 책이 하나 있어서 질러버렸습니다. 적어도 20세기에 태어나서 21세기까지(!) 살고 있는 사람이라면 기본적으로 양자역학까지는 아니더라도 상대성 이론 정도는 이해해야지 않겠나? 라는 게 저의 생각이었죠. 책을 샀을 때 후회할 줄 전혀 몰랐나?라고 물어보신다면 가능성을 충분히 인식하고 있었다고 대답해야만 할 것 같습니다...--;;;

하지만 하도 책이 "나 믿고 한번 읽어만 봐...너 같은 사람들도 쉽게 이해 할 수 있어...아놔, 지금까지 속고만 살았음?"뭐 이러고 나오니까 원서라는 부담에도 불구하고 전자책으로 구매했습니다. 지금까지 약 40%정도 읽었는데 여기까지 읽고 난 제 솔직한 감상은 아래와 같습니다.


아재요, 물건 확실한 거죠?...--;;


[1. 이 책은 업계...아니, 학계 전문가들을 위해 쓰인 책인 것 같다...--;;;]

[2. 만약 1번 전제가 잘못되었다면 나는 멍청이 중에서도 상 멍청이...멍청이계의 아인슈타인이거나 파인만, 튜링, 뉴턴, 아니면 슈뢰딩거다......--;;;]

2번 당첨!!!...--;;;


정말 이해하는 게 쉽지가 않습니다만 그래도 제가 나름 최선을 다해서 지금까지 이해한(것처럼 보이는) 내용은 아래와 같습니다.  


그림 1



위의 1번 그림처럼 바닥에는 빛을 내는 광원이 있고 천장에는 거울이 달려 있는 상자가 있다고 가정합시다. 상자의 높이는 L입니다. 특수 상대성 이론의 가장 중요한 전제 가운데 하나는 빛은 어떠한 물리적 프레임에서도 항상 일정한 속도를 갖는 다는 겁니다. 그러니까 제가 이해하기로 빛은 어떠한 경우든 이 우주공간에서는 항상 속도가 일정하다는 겁니다. 우리가 빛이 나오는 쪽으로 빠르게 다가가든 빛에서 멀어지는 쪽으로 빠르게 이동하든 아니면 그 자리에 가만히 있든 빛은 항상 속도가 일정하다는 거지요.

이때 상자가 움직이지 않고 가만히 있는 경우 광원에서 빛이 발사되어서 천장에 있는 거울에 반사되어 다시 광원으로 돌아오는 데 까지 걸리는 시간이 있을 겁니다. 편의상 그 시간을 t 라고 합니다.


그림 2



그런데 이제 상자를 옆으로 움직여 봅시다(그림 2). 빛이 광원을 나오는 순간 상자가 v의 속도로 옆으로 움직인다면 빛은 위의 그림처럼 천장에 있는 거울에 반사되었다가 다시 광원까지 돌아오는데 앞선 그럼처럼 직선으로 올라갔다 내려오는 것이 아니라 마치 산을 그린 것처럼 사선으로 올라갔다가 사선으로 내려옵니다. 왜냐하면 빛이 발사되어서 천장에 있는 거울에 반사되어 다시 광원이 있는 곳까지 오는 동안 전체적으로 상자가 이동했기 때문에 광원, 거울이 다 같이 옆으로 이동했기 때문입니다. (사실 이 부분도 아주 깔끔하게 이해가 되는 건 아니지만 그래도 납득을 못할 정도는 아닙니다...--;;;)

그런데 어떠한 경우는 빛의 속도는 항상 일정하니까 이런 경로로 빛이 이동했다면 상식(?)적으로 그림 1의 경우보다 그림 2의 경우가 빛이 이동한 거리가 더 깁니다. 그런데 빛의 속도는 그림 1에서건 그림 2에서건 항상 일정하게 같으므로 그림 2에서 광원에서 빛이 나와서 거울에 반사된 후 다시 광원까지 돌아온 시간은 앞선 그림 1에서 걸린 시간보다 더 길 것입니다(속도는 같은데 거리는 더 멀리 가야 하므로). 이 시간을 t’라고 하면 t’ > t 가 된다는 거지요.

그런데 만약 그림 1과 그림 2의 상자에 각각 사람이 같은 종류의 정교한 시계를 가지고 들어가서 빛이 광원에서 나왔다가 천장에 있는 거울에 반사된 후 다시 광원으로 돌아오는 시간을 쟀다고 합시다. 그러면 밖에서 관찰하는 경우와는 달리 그림 1과 그림 2에 있는 사람이 측정한 시간은 똑 같을 것입니다. 왜냐하면 그림 2의 상자 속에 사람이 들어간 경우 그 사람 역시 상자의 이동에 따라 같이 이동했기 때문에 그 사람은 자신이 이동하고 있다는 것을 알 수 없고 그냥 정지한 상태라고 생각하고 관찰을 하게 될 것이고 그 사람의 입장에서는 그림 1의 상황이나 마찬가지인 상황이 벌어지겠지요. 따라서 그 사람의 시계는 그림 1의 사람이 시계가 측정한 시간과 똑 같은 시간이 측정되어 있을 거라는 거지요.

만약 저 상자가 우주선이라고 하고 상자가 움직이는 속도가 더 빨라지면 빨라질수록 빛이 그리는 경로의 기울기도 더 낮아질 것이고 따라서 빛이 가는 거리는 더 길어지고 빛의 속도는 이 경우에도 항상 일정하니까 상자 밖에서 상대적으로 정지해 있는 사람이 관찰하기에 그림 2의 상황에서 빛이 나와서 한번 거울에 반사되었다가 다시 광원으로 돌아오는 데 걸리는 시간은 더 오래 걸리겠지요. 따라서 같은 현상이 벌어지는 데 그림 1의 경우보다 그림 2의 경우가 시간이 점점 더 오래 걸리고 관찰자가 보기에 그림 2의 상황에서 이는 마치 시간이 느리게 가는 것 같은 효과를 가져 옵니다. 하지만 막상 그림 2의 상자 속에 들어가 있는 사람은 v가 얼마나 빨라지든 상관없이 항상 그림 1의 상황과 같다고 느끼게 될 것이고 시간이 특별히 느리게 간다는 인식을 하지 못할 것입니다.



위의 내용은 책에 있는 내용이 아니라 제가 책을 읽은 내용을 바탕으로 해서 다시 한 번 재구성해본 것입니다. 제가 제대로 이해한 게 맞나요?...--;;; 40년 넘는 인생 내내 아인슈타인을 없는(?) 사람 취급하면서 아무런 불편이 없었는데 앞으로도 계속 그런 태도로 꿋꿋하게 살아야 할 것 같네요...괜히 쓸데없이 책은 사가지고...--;;;




당신이 내게 해준 게 뭔데?...--;;; (그래도 천재인 것은 인정...--;;;)



0


    목록
    번호 제목 이름 날짜 조회 추천
    공지 티타임 게시판 이용 규정 2 Toby 15/06/19 31661 7
    15044 일상/생각부여성 사람들은 만나면 인사를 합니다. 1 nothing 24/11/14 465 16
    15043 일상/생각수다를 떨자 2 골든햄스 24/11/13 282 6
    15042 역사역사적으로 사용됐던 금화 11종의 현재 가치 추산 1 허락해주세요 24/11/13 310 6
    15041 영화미국이 말아먹지만 멋있는 영화 vs 말아먹으면서 멋도 없는 영화 3 열한시육분 24/11/13 428 3
    15040 오프모임11/27(수) 성북 벙개 31 + dolmusa 24/11/13 525 3
    15039 요리/음식칵테일 덕후 사이트 홍보합니다~ 2탄 6 Iowa 24/11/12 315 7
    15022 기타[긴급이벤트] 티타임 따봉 대작전 (종료) 19 dolmusa 24/11/05 1002 31
    15038 정치머스크가 트럼프로 돌아서게 된 계기로 불리는 사건 3 Leeka 24/11/11 932 0
    15037 일상/생각와이프와 함께 수락산 다녀왔습니다. 10 큐리스 24/11/11 461 4
    15036 일상/생각과자를 주세요 10 하마소 24/11/11 496 17
    15035 일상/생각화 덜 내게 된 방법 똘빼 24/11/11 358 14
    15034 일상/생각긴장을 어떻게 푸나 3 골든햄스 24/11/09 563 10
    15033 일상/생각잡상 : 21세기 자본, 트럼프, 자산 격차 37 당근매니아 24/11/09 1650 42
    15032 IT/컴퓨터추천 버튼을 누르면 어떻게 되나 13 토비 24/11/08 674 35
    15030 정치 2기 트럼프 행정부를 두려워하며 13 코리몬테아스 24/11/07 1415 28
    15029 오프모임[9인 목표 / 현재 4인] 23일 토요일 14시 보드게임 모임 하실 분? 14 트린 24/11/07 489 1
    15028 도서/문학한강의 "작별하지 않는다" - 오직 문학만이 줄 수 있는 위로 6 다람쥐 24/11/07 695 31
    15027 일상/생각그냥 법 공부가 힘든 이야기 2 골든햄스 24/11/06 651 16
    15025 생활체육기계인간 2024년 회고 - 몸부림과 그 결과 5 Omnic 24/11/05 547 31
    15024 정치2024 미국 대선 불판 57 코리몬테아스 24/11/05 2207 6
    15023 일상/생각마흔 직전에 발견한 인생의 평온 10 아재 24/11/05 764 24
    15021 생활체육요즘 개나 소나 러닝한다고 하더라구요 10 손금불산입 24/11/05 534 13
    15020 문화/예술2024 걸그룹 5/6 8 헬리제의우울 24/11/04 486 11
    15019 일상/생각인터넷 속도 업그레이드 대작전 31 Mandarin 24/11/02 1039 8
    목록

    + : 최근 2시간내에 달린 댓글
    + : 최근 4시간내에 달린 댓글

    댓글