시간이 다르게 흘러간다!

기차가 일정한 속력으로 운동하고 있습니다. 이 상황을 기차와 같이 달려가면서 기차를 보는 기차 좌표계(그림의 왼편)와 기차 밖에 정지하여 기차를 보는 정지좌표계(그림의 오른편)에서의 관측 내용이 다른 것을 보여주고 있습니다.

빛이 객실 바닥에서 천장까지 왕복하는 경로가 좌표계에 따라 다른 길이로 나타납니다. 빛의 속력이 일정하다는 광속불변성이 성립하기 위해서는 빛이 출발하는 사건과 빛이 도착하는 사건의 시간간격이 두 좌표계에서 다르게 측정되어야 할 것입니다. 운동이 끝나게 되면 빛의 경로가 붉은색과 보라색의 선으로 나타나는데 이 길이차이의 비율이 바로 시간 경과의 비율과 같을 것이고 이로부터 시간팽창의 식을 유도할 수 있습니다. [크게보기] [자세한내용]