시간팽창

 

 

 

 


위 그림을 운용해 보자. 그림에서 "시작" 버튼을 누르면 객차 두 개로 이루어진 기차가 오른쪽으로 움직이게 된다. 이때 기차의 뒤쪽 객실에서는 간단한 물리 실험이 이루어지고 있다. 바닥에 위치한 광원에서 레이저가 나와 천장의 거울에서 반사되어 광원으로 되돌아 오게 된다. 그림은 두 개로 분할되어 있는데, 좌측의 화면은 기차와 같이 달려가면서 보는 그림으로, 즉 관찰자가 기차와 같은 관성계에 있다. 한편 오른편 화면은 지상에 관찰자가 본 모습이다.

빛이 반사되어 되돌아 오는 동안 빛이 움직인 거리는 두 관찰자가 다르게 측정하게 된다. 즉 지상관찰자의 경우 기차관찰자보다 빛이 더 긴 거리를 운동한 것이 되어 시간이 더 많이 진행되었을 것이다. 즉 기차 안에서의 시간 진행이 지상의 경우보다 시간이 더 더디게 간다.

이렇게 운동하는 물체의 시계가 더 더디게 가는 것을 시간팽창(time dilation)이라 한다.