관측자가 아광속으로 달리든 멈춰있든 광속은 변하지 않은 것처럼 보인다고 들었습니다.
그리고 질량이 있는 관측자의 속도가 광속에 근접할수록 주변 환경과 비교해서 상대적으로 시간이 느려진다고 들었습니다.
그러면 이제 서로의 상대속도가 초속 20만km인 관측자 A, 초속 0km인 관측자 B가 있다고 합시다.
B가 A가 날아가는 방향으로 어떤 광선을 쏘았다고 합시다.
그 광선은 B에게 광속으로 날아가는 것처럼 보이겠죠.
문제는 이 광선을 A가 봤을때입니다.
A는 질량이 있는 우주선에 타고 초속 20만km로 날아가는데, 로렌츠 수축에 의하여 흐르는 시간의 속도가 줄어들어 있을겁니다.
A가 광선을 보았을때에는 광선은 광속의 속도를 유지하지만, A의 시간은 느려져있기 때문에 사실상 광선의 속도가 광속 미만이 됩니다.
광선의 속도가 시간이 느려져있는 A와 시간이 그대로 흐르는 B가 관측해도 광속으로 같아야 하는데, 사실상 A가 관측함으로써(혹은 B가 관측함으로써) 광속에 대한 모순이 생겨버리기 된것입니다.
물론, B는 A가 광선을 관측하여 속도를 측정하는 동시에 자신도 같이 속도를 측정하기는 어려울 수도 있습니다.
그러나, 만약 B가 쏜 광선이 A를 넘어 일정한 거리밖에 있는 완전반사경에 맞아 B에게 돌아오는 시간을 측정하여 광속을 계산한다면, 이 때도 문제가 생기게 됩니다.
(물론, B와 완전반사경은 운동하지 않고 언제나 같은 일정한 거리를 유지하며, B는 이 거리를 매우 정확하게 알고있다고 가정해야합니다.)
A가 없을때에는 B는 자신이 광선을 쏘아 반사되어 돌아오는 시간을 거리와 계산하여 광속을 정확하게 유도해낼 수 있습니다.
그러나 위에서 언급한 A가 그 광선을 관측하게 되면, 그 광선이 관측되는 정도만큼 느린 시간에서의 광속만큼 광선이 달려가게 됩니다.
그러면 앞이서 말한바와 같이 광선의 속도가 B의 입장에선 느려지게 되어, 결국에는 광선이 반사되어 돌아올때까지의 시간이 조금 더 길어지게 됩니다.
그렇게 되면, B가 유도한 광속은 일반적인 광속보다 엄청난 오차를 가지게 됩니다.
결과적으로 속도가 다르고, 시간이 다르게 흐르는 두 관측다 사이에서 지켜지는 광속의 분별성에 의해서 광속과 정보전달에 대한 모순이 생기게 됩니다.
광속의 불변성은 이미 증명이 된자 오래인 법칙이라고 들었습니다.
논리적으로 생각하면. 제 논증이 틀린게 될 수 있습니다만, 제 능력으로써는 위 논증에서 틀린 점을 찾을 수가 없었습니다.
위 논증에 틀린것이 있는지 없는지, 그리고 틀렸다면, 그것이 무엇인지를 알고싶습니다.
(사실 이걸 논증이라고 해야되는지도 꽤 의문입니다.)
그리고 질량이 있는 관측자의 속도가 광속에 근접할수록 주변 환경과 비교해서 상대적으로 시간이 느려진다고 들었습니다.
그러면 이제 서로의 상대속도가 초속 20만km인 관측자 A, 초속 0km인 관측자 B가 있다고 합시다.
B가 A가 날아가는 방향으로 어떤 광선을 쏘았다고 합시다.
그 광선은 B에게 광속으로 날아가는 것처럼 보이겠죠.
문제는 이 광선을 A가 봤을때입니다.
A는 질량이 있는 우주선에 타고 초속 20만km로 날아가는데, 로렌츠 수축에 의하여 흐르는 시간의 속도가 줄어들어 있을겁니다.
A가 광선을 보았을때에는 광선은 광속의 속도를 유지하지만, A의 시간은 느려져있기 때문에 사실상 광선의 속도가 광속 미만이 됩니다.
광선의 속도가 시간이 느려져있는 A와 시간이 그대로 흐르는 B가 관측해도 광속으로 같아야 하는데, 사실상 A가 관측함으로써(혹은 B가 관측함으로써) 광속에 대한 모순이 생겨버리기 된것입니다.
물론, B는 A가 광선을 관측하여 속도를 측정하는 동시에 자신도 같이 속도를 측정하기는 어려울 수도 있습니다.
그러나, 만약 B가 쏜 광선이 A를 넘어 일정한 거리밖에 있는 완전반사경에 맞아 B에게 돌아오는 시간을 측정하여 광속을 계산한다면, 이 때도 문제가 생기게 됩니다.
(물론, B와 완전반사경은 운동하지 않고 언제나 같은 일정한 거리를 유지하며, B는 이 거리를 매우 정확하게 알고있다고 가정해야합니다.)
A가 없을때에는 B는 자신이 광선을 쏘아 반사되어 돌아오는 시간을 거리와 계산하여 광속을 정확하게 유도해낼 수 있습니다.
그러나 위에서 언급한 A가 그 광선을 관측하게 되면, 그 광선이 관측되는 정도만큼 느린 시간에서의 광속만큼 광선이 달려가게 됩니다.
그러면 앞이서 말한바와 같이 광선의 속도가 B의 입장에선 느려지게 되어, 결국에는 광선이 반사되어 돌아올때까지의 시간이 조금 더 길어지게 됩니다.
그렇게 되면, B가 유도한 광속은 일반적인 광속보다 엄청난 오차를 가지게 됩니다.
결과적으로 속도가 다르고, 시간이 다르게 흐르는 두 관측다 사이에서 지켜지는 광속의 분별성에 의해서 광속과 정보전달에 대한 모순이 생기게 됩니다.
광속의 불변성은 이미 증명이 된자 오래인 법칙이라고 들었습니다.
논리적으로 생각하면. 제 논증이 틀린게 될 수 있습니다만, 제 능력으로써는 위 논증에서 틀린 점을 찾을 수가 없었습니다.
위 논증에 틀린것이 있는지 없는지, 그리고 틀렸다면, 그것이 무엇인지를 알고싶습니다.
(사실 이걸 논증이라고 해야되는지도 꽤 의문입니다.)
다시 말하자면 "A가 광선을 보았을때에는 광선은 광속의 속도를 유지하지만, A의 시간은 느려져있기 때문에 사실상 광선의 속도가 광속 미만이 됩니다." 이 내용이 틀린겁니다. 광속 불변의 법칙은 관측자에 무관하게 동일속도 c (3*10^8m/s)로 관측 된다는 법칙이므로, A가 관측할때도, 광자는 광속도로 관측이 된다는 거죠. 위에서도 말했다시피 이 법칙이 뭔가 이상하지만, 현실에서 실제로 일어나는 일이고, 관측이 그렇게 되는데 어쩌겠습니까(...) 그리고 이 전제를 가지고 도출해 낸게 상대성 이론: 움직이는 물체(A)는 시간 지연을 경험하고, 길이가 짧아진다. (+ 기타 등등...) 반대로 생각하면 A의 시간이 느려져 있기에 광자가 광속으로 관측된다는 거죠. A의 시간이 느리게 간다고(=빠르게 움직인다고) 광자가 광속 미만으로 관측되지는 않습니다.
가령 30만km거리에 있는 어떠한 대상에 빛을 쏘았다고 가정해봅시다. B가 30만km의 대상에 쏘아진 빛을 관측할수 있다는 전제하에 B는 1초만에 그 대상에 빛이 도달한것을 관측할 수 있습니다. 같은 대상을 향해 초당 20만km로 움직이는 A가 대상에 빛이 쏴지는것을 관측한다고 할때는 어떨까요? A가 광선을 보는 것 또한 빛이 30만km로 움직여서 관측하는것임으로 설사 A가 아광속으로 움직이더라도 A의 물리적 시간변화가 광속에는 영향을 주지 않게 됩니다. 즉, A가 아광속으로 움직여도 빛의 속도에는 변화가 없습니다. 라고 비전공자가 생각해봅니다.
B의 관점에서 1초는 A의 관점에서 0.1초라고 합시다. B의 관점에서의 1초동안 광자는 3*10^8 m만큼을 여행하겠죠. 이 시간동안 A는 0.1초를 경험하겠죠. 그러면 B의 관점에서 광자는 얼마를 이동했을까요? 3*10^7m 만큼 이동한걸로 관측이 됩니다. (공간이 짧아짐) 고로 B의 1초동안 광자는 3*10^8m 를 이동하는거죠. 즉 B역시도 광속을 3*10^8m/s로 관측하게 됩니다. 이게 이상하게 보이지만 실험 결과가 이렇습니다(...) 정확히는 반대로 모든 관측자는 광속을 동일하게 3*10^8m/s로 관측한다 라는 실험 결과를 가지고 이걸 설명하기 위해 움직이는 물체는 다른 시공간을 경험한다는걸 도출해 낸거지만요. 일단 전공자가 아닌 제가 이해하기로는 이렇네요.
다시 말하자면 "A가 광선을 보았을때에는 광선은 광속의 속도를 유지하지만, A의 시간은 느려져있기 때문에 사실상 광선의 속도가 광속 미만이 됩니다." 이 내용이 틀린겁니다. 광속 불변의 법칙은 관측자에 무관하게 동일속도 c (3*10^8m/s)로 관측 된다는 법칙이므로, A가 관측할때도, 광자는 광속도로 관측이 된다는 거죠. 위에서도 말했다시피 이 법칙이 뭔가 이상하지만, 현실에서 실제로 일어나는 일이고, 관측이 그렇게 되는데 어쩌겠습니까(...) 그리고 이 전제를 가지고 도출해 낸게 상대성 이론: 움직이는 물체(A)는 시간 지연을 경험하고, 길이가 짧아진다. (+ 기타 등등...) 반대로 생각하면 A의 시간이 느려져 있기에 광자가 광속으로 관측된다는 거죠. A의 시간이 느리게 간다고(=빠르게 움직인다고) 광자가 광속 미만으로 관측되지는 않습니다.
B의 입장에서 A의 시간이 느리게 가는 것처럼 보일 뿐이지 광속이 느리게 보이는 것이 아닙니다. 양쪽 우주선에 시간 t 마다 똑딱거리는 시계가 있고 B의 입장에서 A의 시간이 B의 시간에 비해 2배 천천히 가는 것으로 보인다고 가정합시다. 그러면 B에게는 A의 우주선에서 시계가 똑딱거리는 2t 동안 빛이 2ct를 움직인 것으로 보이는 것입니다.
광선의 속도랑 시간지연만 생각해서 그런듯.......공간 수축도 고려하면 아마 맞는거같음