> lon님께서 말씀하시길....
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> > 임정님께서 말씀하시길....
> >
> > 특수상대론에서 다음과 같은 의문점이 생겼습니다.
> >
> > 0.9C로 등속도 운동하는 우주선에 탑승한 A
> > 우주의 어느 한지점에 정지해 있는 B
> >
> > 이 둘은 서로에 대해 상대적인 운동을 하는 것으로 인식하게 될 것인데요.
> > 즉, 누가 움직이는 것인지 모르는 상황이 되겠지요. (정지-등속도운동)
> >
> > 그렇다면, 결국 상대론적 시간팽창의 현상은 서로의 관점에서
> > A는 B가 나이든다고 말하고, B는 A가 나이가 든다고 말할텐데요....
> >
> > 그러면 이것을 상대성의 원리이다 라고 말하면서, 동시에 둘다 관성계
> > 이므로 그와 같이 판단하는 것은 당연히 옳다 가 되는 것인지요?
> >
> > 그렇다면, 결국 우리는 그들중 누가 가속운동현상이 있었는지를 모른다면,
> > (그들이 설사 서로 위와 같은 속력으로 지나친다고 하더라도, 서로 신호를 주고 받기를 한다고 하더라도,...) 우리는 전혀 누구에게 실제로 시간팽창이 일어났는지를 정의 할 수 없는 것인가요?
> >
> > 그렇다면, 결국 특수상대론이 말하고자 하는 것은 상대적으로 움직이는
> > 두 관측자 사이에는 시간의 간격이 다르게 흘러간다는 것을 말하고자
> > 하는 것인가요? 그리고 서로 상대적으로 다르게 말하는 것은
> > 당연한 이치인 것이구요? 맞나요?
> >
> >
> > 그럼 이제 제 궁금증은,
> >
> > 뮤온의 경우는 어떻게 이해해야 하나요? 뮤온 역시 가속운동이 존재하기에
> > 뮤온의 수명은 자신에게는 짧지만, 우리에게는 길게 나타나는 것이다
> > 라고 하는게 정확한것인가요?
> >
> >
> > 결국 특수상대론은 일반상대론 없이는 즉, 가속운동이라는게 정의되지 않고서는 누가 더 젋어지는 지 알 수 없는 상황이 되는 것이 맞나요?
> >
> >
> > 특수상대론 내에서 (A=0.9C, B=정지) 이런 두 관측자의 상태는 결국
> > 누가 나이를 적게 먹는가에 대한 물음은 판별해줄 수 없는 이론인것인가요?
> >
> >
> > 혼란스럽네요. 알려주세요. 교수님.
> >-----------------------------------------------------------------
첫번째 질문, 그러니까 뮤온입자 관련 질문은 뮤온입자 수명 측정 방법에 관한 이해의 혼동으로 받아들여지네요.
상대성이론에 따라서 시간이 느리게 흐른다는 것은
관중과 같은 가치의 시간을 운동하는 물체의 기준으로 더 적은 시간을 투자하여 사용한다는 것이기에,
0.99c의 속도로 움직이고 있는 뮤온입자가 그냥 사라질때까지 자신은 정지해있는 상태에서 보고 시간을 측정하여 수명을 알아낸것이라면,
그러니까 운동하고 있는 상태의 뮤온입자의 수명을 측정한 것이라면
어차피 그 짧다고 측정된 수명 즉 시간의 가치를 뮤온입자는 똑같이 소모한 것이잖아요.
대신 뮤온입자 기준으로는 같은 가치로도 시간이 덜 흐르겠지만 마찬가지로 수명도 그 기준으로는 더 짧아지겠죠.
어차피 우리가 사라질때까지 본 짧은 시간 다음에는 그냥 존재하지 않는거잖아요.
이와 같은 경우에는 뮤온입자는 상대성이론이 있어도 지구에 도달할 수 없게 됩니다.
상대성이론에 의해서 '수명'이란 말의 기준이 정확하지가 않기 때문이죠. 길이수축을 적용해도 마찬가지입니다.
시간팽창의 의미와 같이 길이수축의 의미도
관중이 보기에 대상이 이동한 거리의 같은 가치의 거리를 이동했는데,
시간팽창을 적용했을 때 길이도 마찬가지로 짧게 대상의 기준으로 '느끼는'(그러니까 축지법으로 거리가 접히는)
그런 개념이기 때문입니다.
그러니 정지한 상태의 뮤온입자의 수명을 측정한 게 아니라면 이건 말이 안 됩니다.
그러니까 쌍둥이 패러독스를 생각하면 쉽습니다.
형이 우주여행을 빛에 가까운 속도로 다녀왔다고 할 때,
같은 가치로도 시간이 덜 흘렀기 때문에 돌아오니까 동생이 훨씬 늙어버린 거죠.
잠깐만 여기서 생각해봅시다.
이 형이 뮤온입자라고 생각을 할 때,
정지한 상태의 형의 수명이 짧은 거지
그 속도로 운동하는 상태의 형의 수명이 짧은 게 아니죠.
흔히 우리가 일반적으로 받아들이게 되는 입자의 수명이란,
그 입자가 정지해있을 때의 수명을 측정하는 것으로,
입자가 살아있다고 가정할 때는 빛의 속도 가까이 달릴 때
"입자" 자신의 시간 또한 함께 느리게 흐르게 되어, 자신이 느끼는 시간의 변화는 없습니다만(정지했을 때의 짧은 수명과 마찬가지로 느낌) ,
정지해있는 관찰자가 볼 때에 상대적으로 더 오래 살게 되는 것입니다.
특수상대성이론에 관한 자세한 이해를 돕기 위해서 추천하고 싶은 책이 있는데 제목은 <엘러건트 유니버스>입니다. 이 책을 통해 상대성이론에 관한 대부분의 질문을 해소할 수 있을 거라 믿습니다.
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[Re]특수상대론의 상대성에 관한 문의 드립니다.
