오류가 있는 것 같아서 하나만 얘기해보려구. 지적질 같으면 미안..
내가 이상하게 이해한거면 보충설명해주면 감사.
[거리 = 속력 x 시간]이라는 수식을 바탕으로 설명을 풀고,
"속력"과 "시간"에 변화를 준다면 "거리"는 고정값으로 두고 이야기 해야겠지?
그럼 글에 쓴것처럼 속력이 두배가 되고 시간도 두배가 될게 아니라
속력이 두배, 시간은 절반이 되어야지.
근데 글쓴 우리 고자성님 게이가 설명해둔 말은 또 맞는 말이여.
왜 이런일이 생겼나 하고 찬찬히 뜯어보니까
속력의 대상과 시간의 대상이 다르더라.
속력이 두배가 된 대상 = 기차
시간이 두배가 된 대상 = 버스
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내 생각대로 오류를 정정해서 설명하면
1. 버스가 50km의 속력으로 움직이면서 버스는 서 있는 사람에 비해서 시간의 흐름이 느려졌어
(시간의 상대성, 빠르게 움직이는 물체에서는 상대적으로 느린 물체보다 시간의 흐름이 느리다. - 상대성 이론의 내용 중 하나지?)
그러므로 버스에서 한시간이라고 느낀 시간은 사실 서 있는 사람에게는 한시간 이상의 시간인거지.
반대로 이야기해서 서 있는 사람이 한시간이라고 느끼는 동안 움직이는 버스 안에서는 한시간 미만의 시간을 보내게 되지.
2.서 있는 사람이 한시간이라고 느끼고 기차가 100km를 이동하는 동안
1번의 내용에 의해서 버스에서는 한시간 보다 적은 시간이 흘렀어.
즉, 실제로 기차는 빛의 속도로 같은 거리(100km)를 이동했지만
서 있는 사람이 보는 것에 비해서 버스에서는 적은 시간의 흐름을 느꼈기 때문에
거리 = 속력x시간 <- 이 수식에 의해서 서 있는 사람보다 빛의 속도를 더 빠르게 느낀거야.
3. 숫자로 정리하면
(1) 서 있는 사람의 기준
(기차의 이동"거리") = (기차의 속도이자 빛의 "속도") x (서 있는 사람이 느낀 "시간")
100km = 100km/h x 1시간
(2) 버스안에 있는 사람의 기준
(기차의 이동"거리") = (버스에서 보는 기차의 "속도") x (버스 안에서 느낀 "시간")
100km = Vkm/h x 시간T
여기서 T는 1시간 미만이 됨을 설명해 주는것이 상대성이론이며
이것에 따라 버스에서 기차를 봤을때도 역시 기차가 100km/h의 속력으로 멀어져 가게 느껴지려면,
즉 기차와 버스의 상대속도를 100km로 맞춘다고 하면, 버스에서 느끼는 기차의 속력은 버스 자신의 속력 50km를 더해서
150km/h 가 되어야 해.
이에 따라 (2)번의 식에서 V에 150을 대입하면
기차가 100km를 가는 동안 서 있는 사람이 보내는 1시간에 비해서 버스에서 보내는 시간은 2/3시간으로 줄어야 함을 알 수 있어.
따라서 글쓴이의 설명처럼
[거리 = 시간 x 속력]
이라는 수식을 활용하고자 한다면
동일한 거리를 움직이는 기차(빛)를 버스에서 볼때 가만히 서서 볼때에 비해서 [[[보낸 시간이 줄어서]]]
속력이 빨리진 것 처럼 보인다고 설명을 해 주어야지
속력이 늘어났는데 시간도 늘었다고 설명해주면 안되.
그리고 내 계산에서는 속력이 두배가 아니라 1.5배가 되었지?
그건 계산식에 쓰일 속력값은
버스에서 바라보게 되는 상대속도가 아니라
서 있는 사람이 보고 있는 걸 기준으로 삼는 절대속도를 사용해야 해서 그래
상대속도는 "버스에서 기차의 상대속도가 50km로 보여야 하는데 100km로 보인다"가 되니까 두배인거고
절대속도는 "서있는 사람을 기준으로 기차가 100km로 움직여야 하는데 버스에서 보는 상대속도가 100km이니 버스의 속도 50과 더해서 기차의 속력이 버스안에서는 서 있는 사람을 기준으로 150km로 움직이는 것처럼 보이는 것이다"가 되니까 1.5배.
왜냐면, 기차(빛)의 속도와 버스의 상대속도를 계산하기 위해서는 버스의 속력 50km를 계산에 집어 넣어야 하는데 이 버스의 속력이라고 정해둔
50km라는 수치가 이미 서 있는 사람이 바라본 버스의 속력이니까. 기준을 서 있는 사람 하나로 통일해서 수식에 넣어줘야 함.
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댓글로 쓰다보니 너무 길어져서 아예 글을 써버렸어.
그럼 판단은 혹시라도 이 글을 다 읽어준 게이들에게 맞길게
37개의 댓글
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고자성님
고마워 역시 뭐든 겉핥기 식은 안되는듯 ㅋㅋㅋㅋ
깔끔하게 이해됬어
진환이
보라뚱이
エルシィとハクアちゃん
보라뚱이
HH1515
HH1515
보라뚱이
1. 빛은 같은 조건에서 당연히 항상 똑같은 속도로 움직임
2. 근데 관찰자의 운동상태에 따라
관찰자의 시간흐름이 다름
3. 그래서 다른 운동상태에 있는 관찰자가
같은 시간이라고 생각하는동안 빛의 이동거리가 서로 다름
4. 결과적으로 빛의 속도는 일정하지만 보는놈의 시간흐름이 달라서 속력=거리÷시간 의 식에 따라 관찰자의 시간흐름에 따라 속력이 달라지는것처럼 보임.
- 사실 시간이 변하는거지만 관찰자는 시간이 일정하다고 느끼므로 빛의 속력이 달라진것'처럼' 보임
忍野 忍
보라뚱이
정지해있는 관찰자가 봐도 c고
a라는 속력으로
빛과 같은방향으로 움직이고 있는 관찰자가 봐도
c로 보임. 거기서 생기는 문제가
'어? 난 a로 달리고있는데 빛은 여전히 c로 보이네
그럼 빛의 속력이 지금 a+c라는건가?'
라는 문제가 생겨서 이에 대한 설명인거잖아 ㅋㅋ
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p.s 한번도 생각을 안해봤는데
그럼 빛과 반대방향으로 달리면서 빛을 보면 어떻게 될까??
그때도 빛이 c로 보일까?? 궁금
忍野 忍
단.방향을 생각하면 마이너스씨 즉 반대로 가는 씨로보게되겠지
보라뚱이
찾아봐야되나
忍野 忍
보라뚱이
忍野 忍
그리고 또다른 관성계가 너에대해 에이라는 속도로달리고 있고 또 어떤물체가 그움직이는 관성계에대해 비라는 속도로 달린다고 하면 너는 그물체의 속도가 어떻게보일까?
고전적이라면 당연히 에이플러스비겠지
하지만 특수싱대성이론에 의하면 그게아니고 에이플러스비에 1+ab/c^2을 나누어줘야해
그럼 만약 비가 광속이라면 어떻게될까?
(a+b)/(1+ab/c^2)에서 비가 씨면 이값도 씨가돼
즉 에이가 무슨값을가지든 빛의속도는 변하지않아
여기서 너가말한 상황은 비가 마이너스 씨가되는거고 이때도 마이너스 씨가나옴
보라뚱이
공식이 나온 배경은 내가 더 파볼게 ㅋㅋ
忍野 忍
그래도 나름 재미는 있으니 파보는것도 좋을듯!
보라뚱이
"관찰자의 운동상태와 상관없이 빛의 속도는 일정하다"
라는 말이.
"상대속도"의 개념이 무너진다는거야 빛에서는.
그래서 날아가는 야구공 보듯이 생각하면
내가 10km/h로 나란히 뛰면서 10km/h로 날아가는
공을 보면 내 옆에 나란히 공이 달려야하는데
빛은 내가 a라는 속도로 나란히 달리면서 빛을 봐도
빛은 c-a가 아니라 여전히 c의 속도로 관찰된다는겨.
그걸 뉴턴패러다임의 상대속도 개념에 대입해서 보면
마치 빛의 속도가 c+a의 속력을 가지고 있는것처럼
인지되어 버리는거지. 그 모순의 해결이 요거
忍野 忍
속력을 가지고있는것처럼 인지되는건 말그대로 네 뇌속의 생각인것뿐이고 분명히 빛의 속력은 달라보이는게아니야
관측을 한다는건 네생각을 배제하고 말해야되는거지 보이는 그대로 말하는게 관측임
너가말한 상황에서 이상한점은 빛의 속력이 다르게 보여서 이상하다는게 아니고 빛의 속력이 다르게보여야하는데 어떤속도로 달리든 빛의 속력이 일정하게 보인다는거임
忍野 忍
너가말한 이부분이 이상해 나도너가뭔말하려는지 알아 하지만 너의표현이틀렸다는거
보라뚱이
이상하다면 표현을 어떻게 바꾸는게 나은지 알려주면 고맙고, 내가 뭔 말을 하고싶은건지는 확실히 아는 것 같으니
짧게 말하면 결론은
"빛의 속도가 관측자의 운동상태에 상관없이 일정한 속도로 관측되기 때문에 운동상태에 따라 빛의 절대속도가 다르게 느껴지겠지만 그렇지 않음"
忍野 忍
걍 속력 이라고만 표현하면 오해의 여지가 있으니까!
보라뚱이
헷갈리게 했음 미안해 ㅋㅋㅋㅋㅋ
忍野 忍
그럼 빛의 속력은 항상 일정하게 느낄걸
忍野 忍
관성계를 뭐로 잡느냐에 따라 빛의 속력이 다르게 보이는건 말도안됨
보라뚱이
다른 관성계에서 빛을 봤을때 상대속도차이에 의해서
빛의 속력이 다르게 보여야 하는데
관성계가 다른데도 빛의속도가 똑같아 보이는게 문제라니까? 니가 말한데로 그걸 아인슈타인이 설명해낸거고.
보라뚱이
로렌츠 수축의 영향을 고려할 대상이
정지해 있는 사람과 달리는 버스의 차이일텐데
다루고 있는 [거리]가 버스의 이동거리가 아니라 빛의 이동거리라서 고려하지 않아도 돼ㅇㅇ
보라뚱이
하나 하고 고민했다 ㅋㅋㅋ
HH1515
일단 관찰자가 빠르거나 느리면 그것도 다아르으게 보인다
그말이지?
보라뚱이
상대성이론의 주 내용중 하나얌.
엄청 빠른 우주선을 타고 10년간 우주여행을 하고 오면
지구에 있는 사람들은 20년이 지나있고 이런 경우가
생김!
忍野 忍
그거 제대로 설명하려면 사실은 일반상대성이론까지 들고와야함
보라뚱이
忍野 忍
이런 경우에는 관성계가 적용이 안돼
왜냐하면 관성계란 등속도로 운동하는 계를 말하는건데
지구로 돌아오려면 어떻게든 속도가 바뀔수밖에 없거든
그럼 지구가 있는 계는 관성계지만(지구의 공전&자전은 그냥 무시하면 관성계라고 가정할 수 있어)
우주여행을 하는 우주선은 비관성계가 되어버리거든
일반상대성이론은 비관성계에서 적용되는 이론이야 짧게 정리하면 중력=가속도 라고 할 수 있지
따라서 정확하게 쌍둥이 역설을 설명하기 위해서는 일반 상대성 이론을 적용해야하고
물론! 나는 해본 적없지만 그 역설을 훌륭하게 설명할 수 있다고 해 ㅋㅋ
보라뚱이
忍野 忍
운동상태, 속력에 따라 시간의 흐름이 다르다는게
상대성이론의 주 내용중 하나얌.
너가 말한 이내용은 '특수상대성이론'에 대한거야
일반상대성이론은 중력이랑 관계가 있는거고
Ho Ong I
그 다음엔 강한 압력,빠른 속도엔 시간이 덜 간다고
エルシィとハクアちゃん
우리가 일반적으로 모두에게 시간은 동일하게 간다고 생각하지만
광속에 가까운 엄청난 속도, 빛을 왜곡시킬만한 엄청난 중력에서는 시간의 흐름이 우리와 다르단거