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11/07/07 22:25
불가능한 이유가.. 우주선 안과 밖의 물리법칙이 달라질 수 없기 때문입니다.
즉, 시간지연 현상이 나타나지 않는 시계는 존재하지 않습니다. 저는 이전에 기적의미학님이 올리신 글과 그 글에 달린 답변들을 보고 이렇게 이해 했습니다. 도움이 되려나요..
11/07/07 22:50
저는 위의 설명 중에 우주선 안에서 두 시계의 차이가 없는 것이 가능할 경우, 물리법칙이 깨진다는게 어떤 의미인지 잘 몰랐었습니다.
여러군데 질문하고 생각해보니, 이상한 시계 A가 우주선 안에 존재하고 밖에서 볼 때 시간지연이 안된다면, 그 시계 혼자 시간지연이 안되니 시계를 구성하고 있는 부품들이 어찌되었든 다른 물체와는 특이하다는 결론에 이르게 되는게 이는 물리법칙이 다르다는 이야기 이므로 말도 안된다라고 생각을 했는데 맞는지 모르겠더라구요. 우주선 안에 있는 사람에게 우주선 안의 광자시계와 시계A가 같이 움직이는 것이 가능할 경우에는 물리법칙이 깨져야 할 것 같은데 어디에서 깨진다고 봐야 하는지 아직 잘 파악을 못하겠었습니다.
11/07/07 23:10
단순하게 생각하시면 어떨까요?
여기서 말하는 물리법칙은 서로 다른 둘 이상의 닫힌 계가 있고, 이 각각의 계 내부의 시간이 흐르는 속도는 계에 따라 달라질 수 있지만 하나의 계 내부에서 각기 다른 속도로 시간의 흐름이 만들어 질 수는 없다 ㅡ 라는 것이 아닐 까 합니다. 저는 전문가도 아니고 이 분야에 관한 지식도 없는 사람이라 이게 맞는 지는 모르겠습니다만, 그러므로 시간지연 현상이 나타나지 않는 시계는 존재하지 않고 (모든 시계는 시간지연 현상이 존재) 만일 그런 시계가 존재해서, 우주선 밖에서 보았을 때 두 시계의 움직임이 다르다면 우주선 안에서도 달라야 합니다. 그러나 밖에서 보았을 땐 다른 데 안에서 보았을 땐 같은, 그런 상황은 일어나는 것이 불가능합니다. 그런 상황은, 위에서 가정한 물리법칙에 위배되는 것이기 때문입니다. 위에서 가정한 물리법칙대로 라면 (두 시계를 A, B 라고 놓고) 완전히 똑같은 A시계 2개, B시계 2개를 준비해서 우주선 밖에도 A, B를 각각 하나씩 놓고 우주선 안에도 A, B를 각각 하나씩 놓았을 때 밖에서 보건, 안에서 보건 두 시계의 움직임은 같습니다. 어느 하나의 시계가 빠르게 혹은 느리게 움직이지 않습니다. 하나의 닫힌 계(우주선) 내에서 각기 다른 속도의 시간의 흐름이 만들어 질 수 없기 때문입니다. 단지 우주선 밖의 똑같은 시계 A, B보다 우주선 안의 시계 A, B가 느리게 움직이는 상황은 발생할 수 있습니다. 우주선 밖과 우주선 안은 서로 다른 닫힌 계이니까요. 저는 이렇게 이해하고 있습니다. 실제로 저런 물리법칙이 있는 지도 모르겠네요. 다만 이전의 글들을 읽어 보면서 이렇게 생각 했었는데.. 정답인지는 모르겠네요.
11/07/07 23:14
Clostridiumbotulinum 님// 감사합니다. 사실 저도 비전공자라 여기서 말하는 물리법칙이 도대체 무엇을 의미하는 것인지 잘 이해가 가지 않아 고민하고 있었습니다.
개인적으로 인테넛에서 관련 lecture note 찾아보니 설명은 없고 왜 문제가 되는지 초가 갈때마다 구멍내어서 표시한다고 볼 때 어떻게 되는지 스스로 잘 생각해봐라 이런식이더군요;;
11/07/07 23:31
그 부분은.. 단순한 지식의 전달보다는 스스로 이해할 수 있도록 유도하는 게 좀 더 도움이 될 때도 있으니까요..
제 답변이 잘못된 지식을 담고 있을지도 모르겠지만.. 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠네요.
11/07/08 12:16
(이미 설명이 있긴 있었던 것 같은데) 다시 한 번 조금 더 상세한 설명이 필요한 것 같네요.
상대성 이론과 상대성 원리는 다릅니다. 상대성 이론은 아인시타인이 만든 것이구요, 상대성 원리는 그 아래 깔려 있는 공리 같은 겁니다. 상대성 원리란 한 마디로 말해 등속도 운동에 있어서는 절대적인 속도를 논할 수 없다는 겁니다. 즉, 내가 저 건물에 대해 시속 30km/sec로 간다고 할 수는 있어도, 아무런 기준점을 정하지 않은 상태 - 절대적인 속도를 말할 수는 없다는 거죠. 상대성 원리에 따르면 (등속도 운동의 경우) 우리는 지구에 대해, 태양에 대해, 은하 중심에 대해, 눈에 보이는 모든 은하들의 중심(?)에 대해, 라는 식으로 임의의 기준점에 대해서만 말할 수 있습니다. 이것의 의미는 좀 더 포괄적으로 말하면 (가속도 운동을 하지 않는) 계들은 누가 더 우월(?)한지 말할 수 없으며 서로 동등하다는 거지요. 마이컬슨-몰리의 실험(1887)으로 지구의 절대적인 운동을 측정할 수 없다는 사실이 확인됨으로써 이는 사실상의 공리와 같은 인정을 받고 있습니다. 따라서, 상대성 원리에 따르면... (우주선 안에서) 시간 지연이 없는 시계와 광자 시계에 차이가 난다면 이는 자신의 절대 속도를 측정할 수 있다는 말이 되고, 이는 말하자면 우주에 기준이 되는 절대점 같은 것이 있다는 건데, 이는 사실이 아니다... 라고 이야기하는 것입니다. PS) 좀 더 깊이 알고 싶으시면 마하의 원리를 알아 보십시오. 상대성 원리는 약한 마하의 원리 정도로 보면 됩니다. 아인시타인은 마하의 원리를 믿었으며, 이를 기반으로 마이컬슨-몰리의 실험과 상관없이 상대성 이론을 만들었다고 알려져 있습니다. 하지만 강한 마하의 원리가 맞는지 맞지 않는지는 아직 확실하지 않습니다. PS 2) 상대성 원리에 대해 실 생활에서 비슷한 예를 들면, 기차 밖을 쳐다보지 않고 자기가 타고 있는 기차가 움직이고 있는지 서 있는지 알 수 있느냐 하는 겁니다. 기차의 가속이 아주 느리게 진행되고, 철로가 정말 매끄러워서 전혀 덜컹거리지 않으면, 출발했는지 안 했는지 모르고 넘어간 경험이 있으실 겁니다. 상대성 원리란 기차가 얼마나 빨리 달리고 있는지 기차 안만 보아서는 알 수 없다... -> 기차 밖을 보고, 그 밖과의 상대적인 속도만 이야기할 수 있다... -> 기차 안의 물리 법칙과 기차 밖의 물리 법칙은 동일하다... 는 거죠.
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