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2014-12-23 20:09:58
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2번 중력이 생기면 공간이 휘어진다는게 무슨소리냐
3번 공간이 휘어지면 빨려 들어간다는게 무슨소리냐?
여기에 관한 설명은 매우 길어질수 있습니다.
이것을 이해하기 위해서는
간단한 두가지가 필요합니다.
이것을 먼저 살펴보고 가겠습니다.
1. 기초 기하학 (원의 둘레를 구하는 방법)
2. 로렌츠 수축의 개념
1번부터 보면,
원의 둘레를 구하는 방법은 아주 옛날부터 전해내려온 방법이 있습니다.
원주율이라고 하는 기하학상의 절대 변하지 않는 상수가 있는데
이를 π(파이)라고 하며 숫자로는 약 3.14입니다. 많이 들어보셨을거라고 생각합니다.
이 원주율의 의미는, 원이라는 형태가 있을 때
지름과 둘레의 비례관계를 의미합니다.
이 비율이 고정적으로 3.14라는 말인데
지름에 π(파이)3.14를 곱하면 항상 원의 둘레가 나옵니다.
2번을 살펴보면
안타깝지만 기본적으로 전제를 깔아야 하는것이
움직이는 물질의 시간은 천천히 흐른다 입니다.
이것이 왜 그런것인가는 도저히 요약할수없고
http://www.todayhumor.co.kr/board/view.php?table=science&no=44497&s_no=9328342&kind=member&page=1&member_kind=total&mn=115106
여기서 확인하시기 바랍니다.
그리고 빠르게 움직이면 시간뿐 아니라
물체의 길이또한 짧아지게 됩니다.
이것을 매우 간략하게 살펴보기 위해
예를 들어보겠습니다.
자동차의 길이를 구하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
그냥 줄자를 가지고 길이를 재면 될일입니다.
하지만 조금 다른방법으로 시도해보도록 하겠습니다.
A는 자동차를 타고 지나가고있고
B는 그 앞에서 지나가는 자동차를 바라보고 있는 상황입니다.
이때 B는 A가 타고있는 차의 첫부분이 자신을 스칠 때
스톱와치를 켜고 끝부분이 지나갈 때 스톱와치를 꺼서
그 시간을 측정한 후에
거리(길이) = 시간 X 속도
공식으로 대입하여 자동차의 길이를 구하기로 하였습니다.
말이 좀 안되는 방식이지만
B의 측정능력에 오차가 전혀없다고 가정하겠습니다.
그렇다면 이 상황은 아인슈타인의 관점에 의해서
A가 멈춰있고 관측자였던 B가 자신의 차를 스쳐 뒤로 지나가는것과 정확하게 같게 됩니다.
이때 특수상대성이론에 의하여 움직이는 물체의 시간은 느리게 흐르게 되고
움직이는 B의 시계는 분명 A의 시계보다 느리게 흐르게 됩니다.
따라서 속도는 일정하고 시간은 느리게 흐르게 되므로
결국 외부관측자가 측정한 차의 길이는 짧게 측정됩니다.
이것을 로렌츠 수축이라고 하고
결론은
움직이는 물체는 길이가 짧아지는것입니다.
참고로 아인슈타인의 관점이라는것은
쌍둥이의 역설에도 관련된것인데
쉽게말해서 우주공간에서 서로간에 등속운동을 하는
두 물체의 입장에서 봤을때, 누가 움직이는 것인지 알수없다는 것입니다.
A가 멈춰있고 B가 다가온다는 주장도 참이고
B가 멈춰있고 A가 다가오다는 주장도 참입니다.
(마찬가지로 콜로니는 정지해있고 작성자님이 콜로니 주변을 빠르게 돌고있다는 것도 참입니다. )
그럼 A가 봤을때는 B의 시간이 천천히 가고
B가 봤을때는 A가 시간이 천천히 야하고
누가 맞는것인가에 관한 역설이 쌍둥이의 역설입니다
이 역설은 절대 성립할수가 없는데
그것을 좀 샛길로 가는 이야기라서
여기에 이야기 할것은 아니고
하역간 이 부분에 대한 아인슈타인의 결론은 아래와 같습니다.
“모든 관찰자들은 자신의 운동상태와 (등속/ 가속) 관계없이
자신은 완전하게 정지해있고 자신을 제외한 모든 우주가 움직인다는 관점을 가질 수 있다.
만약 가속운동을 하는 경우, 자신의 주변에 적절한 질량을 배치하여 가속운동의 효과를
중력에 의한 효과로 전환 시킬수 있기 때문에, 결국 모든 관찰자는 자신의 운동상태를 고려할 필요가 없다.“
이쯤해서 1,2 가 이해되셨다면 본론으로 들어가서