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우주론

동시성이란 상대적이다.

작성자유토피아|작성시간18.02.15|조회수186 목록 댓글 0

 

동시성의 상대성이란 동시성이란 것이 절대적인 것이 아니라, 관찰자에 따라 변한다는 개념이다.

 여기에서 동시성(simultaneity)은 적어도 한개의 기준계에서 같은 시간에 두개의 사건이 발생하는 성질을 말한다.

 

이 현상의 가장 유명한 예는 다음과 같다.

빠른 속도로 움직이는 버스가 있고 버스의 앞면과 뒷면의 정확한 중앙에 전등이 하나 놓여 있다. 이 전등이 꺼져 있다가 갑자기 켜진다고 하자.

 

이때 전등에서 나온 빛이 버스의 앞면에 도달하는 사건을 A, 뒷면에 도달하는 사건을 B라 하자.

그러면 버스 안에 있는 사람은 A와 B가 동시에 일어났다고 관측할 것이다.

그 이유는 전등이 앞면과 뒷면의 정중앙에 있기 때문에 앞면과 뒷면으로 향한 빛의 진행 거리가 같았기 때문이다.

 

그러나 버스 외부에서 보면 B가 A보다 먼저 일어난 것으로 보인다.

외부에서 보면 빛은 앞과 뒤를 향해 같은 속력으로 진행하지만 뒷면은 빛을 향해 가까워지고, 앞면은 빛에서 멀어지게 된다.

 

따라서 뒷면으로 향한 빛이 앞면으로 향한 빛보다 먼저 도착하게 된다. 즉 두 관찰자의 동시가 일치 하지 않는다는 것이다.

이것은 이와 같은 특수한 상황에서만 적용되는 성질이 아니라 어떠한 두 사건에 대해서도 성립하는 일반적인 법칙이다. 또한 이 성질은 시간 팽창길이 수축을 설명하는 데 기본적인 바탕이 된다.

 

 

TruckFrame.pngTruckSidewalkFrame.png
트럭 좌표계에서는 양쪽에 빛이 동시에 도착한 것으로 보이지만,외부 좌표계에서는 트럭 뒷면에 빛이 먼저 도착한 것으로 보인다.
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