시간의 상대성 원리 (Feat. 다큐프라임)

   

안녕하세요. 하늘이입니다.

제가 평소에 좋아하는 채널이 있는데 바로 ebs에서 송출하는 다큐프라임이라는 채널입니다.

   

과학이란 늘 어려운 소재일 수 있는데

오늘 여기서 아주 재밋으면서 간단한 내용이 있어서 가져와 봤습니다.

   

주제는 '시간은 누구에게나 같지 않다.' ---> 시간의 상대성 원리입니다.

그럼 시작할게요!!

   

   

  #. 첫 번째 실험

   

실험을 도와줄 우리 형

우리 형이 서있는 곳은 '기차'입니다.

(공포영화 아닙니다. ㅋㅋㅋ)

   

   

   

   

   

   

   

기차 안에는 빛을 내는 광원 발사 장치가 있습니다.

이걸 누르면 양쪽 끝에 있는 빛 반사 장치로 빛이 발사가 되요.

   

그럼 눌러 보겠습니다.

   

   

   

   

   

   

   

 

이렇게 양쪽으로 빛이 발사 됩니다.

양쪽에 위치한 반사장치와의 거리는 동일하기 때문에 동시에 불이 들어오게 됩니다.

이렇게요!!

   

   

   

   

   

기차 밖에서 봐도 이렇게 동시에 불이 들어와서 동시에 닿게 됩니다.

   

   

   

   

   

이번에는 상황을 바꿔보겠습니다.

우리 형이 있는 기차를 달리게 만들거에요.

   

   

   

   

   

 지금 기차는 달리고 있는 중입니다.

기차 안에서는 여전히 빛이 동시에 닿습니다.

그러나 밖에서 본다면?

   

   

   

   

이렇게 다릅니다.

바깥에 있는 관측자가 본다면

달리는 방향 쪽에 있는 빛 반사 장치에 먼저 닿고, 멀어지는 쪽은 나중에 닿는걸 알 수 있어요.

   

기차 안에는 동시지만, 밖에서는 아니다.

   

   

   

 

 

#. 또 다른 실험 2

   

   

   

두 번째 실험을 도와줄 우리 누나입니다.

   

   

   

   

화면 가운데 보이는 기다란 바는 광자 시계입니다.

광자시계의 길이는 1미터 입니다.

   

광자시계 내부에 보이는 빨간 빛이

위에서 아래로, 아래에서 위로 가는데 걸리는 시간은 1초!

   

   

   

   

 이런 식으로 한번 편도로 가는데 1초

왕복은 2초

7번 움직였다면 7초가 흘러간 것입니다.

이해가시나요 ? :)

   

그럼 이제 이걸 밖에서 관찰해 보겠습니다.

   

   

   

   

   

   

우주선 내부에서는 위아래로 움직였던 광자시계입니다.

하지만 밖에서 보면 사선으로 움직이죠!!

   

   

   

   

   

잘 보시면 7미터가 넘습니다.

정확하게는 10.5미터입니다.

왜 그렇지? 라고 생각이 드시나요?

그렇다면 최초의 우리 형이 했던 실험을 상기해 주세요!!

   

   

   

   

   

   

   

이제 생각해봐야 할 것은 두 관찰자의 시간 차이

1) 우주선 안 --> 7초

2) 우주선 밖 --> 10.5초

   

우주선 안의 우리 누나의 시간보다 우주선 밖의 시간이 더!! 빠르게 흘렀습니다.

   

   

   

   

   

지구 안에서의 동시간대는

   

   

   

   

   

 지구 밖에서는 동시가 아니다.

   

   

   

누군가에게는 동시가, 누군가에게는 동시가 아니다.

라고 할 수 있습니다.

   

캡처의 원본 출처는 루리왭이에요

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