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다음 cafe(상대성이론)
https://m.cafe.daum.net/cjk2000/CKf7?boardType=
** 빛의 절대속도 (패러독스 120) **
참조했습니다)...
https://m.blog.naver.com/ohyeok0204/222857031133
* ( 광속불변 원리의 논거 ) *
빛의 상대속도가 일정하다는 아인슈타인의 광속불변 가정은 이론적, 경험적 근거에서 도출된 것이라기보다는 일종의 (공리 혹은 공준)이다.
말하자면 너무나 기본이 되는 원리여서 이론적, 경험적 입증조차 어려운 명제다.
그러나 광속불변 원리의 이론적, 경험적 근거가 전혀 없는 것은 아니다.
만약 아무런 이론적, 실험적 근거도 없이 이런 역설적이고도 혁명적인 개념이 제시되었다면 이 가정에 대해 누구도 동의하지 않았을 것이다.
광속불변 원리를 뒷받침하는 논거로는 다음을 들 수 있다.
첫째는 맥스웰방정식이다. 맥스웰 방정식은 전자기파(빛)의 속도가 (c)임을 밝혔다.
놀랍게도 경험적 관측이 아니라 방정식 자체로부터 광속이 일정하다는 결과가 도출된 것이다.
그런데 여기에는 (빛의 속도 (c)가 무엇을 의미)하느냐 하는 문제가 남는다.
맥스웰을 비롯한 당시 대부분의 학자들은 c를 절대공간에 대한 빛의 파동 속도라고 파악하였다.
이는 무엇보다도 맥스웰 방정식 자체가 (파동방정식)을 포함하고 있기 때문이다.
더구나 광속이 일정하다는 것은 빛이 광원에 대해 관성운동을 하지 않는 것으로 볼 수 있는바, 파동은 그 (파원의 운동)과 무관하게 (일정한 속력)을 가지는 것이다.
(공기 중에 퍼져나가는 음파를 생각해보면 이 원리를 간단히 이해할 수 있다.)
그런 점에서 맥스웰 방정식에서 빛의 속력이 일정하다는 사실은 (빛의 파동설)을 더욱 굳히게 하였고 그것의 매질로서 에테르의 존재를 확신하게 만들었다.
즉, 맥스웰이나 당대의 물리학자들은 맥스웰 방정식의 (c)를 빛의 상대속도로 간주하지 않았던 것이다.
그러나 이후 광전효과가 발견되고 광자의 실체가 드러나면서 에테르의 존재는 부정되었다.
빛이 순수한 파동이 아니라면 맥스웰 방정식의 (c)는 무엇을 의미하며 어떻게 설명될 수 있는 걸까?
광속불변 원리의 보다 유력한 근거는 마이컬슨․몰리실험이다.
전술한 대로 양 방향으로 서로 다른 거리를 날아간 빛이 동시에 돌아오는, 궁극적으로는 빛의 상대속도가 (c)로서 일정하게 측정되는 놀라운 실험결과가 제출된 것이다.
아인슈타인이 이 실험결과를 얼마나 자세히 알고 있었는지 와는 무관하게 이 실험이 광속불변 가정을 강력히 뒷받침하고 있는 것은 명백하다.
이 실험이 없었다면 애초에 광속불변 가정이 제출되기도 어려웠을 것이며, 나아가서 학계의 광범한 지지를 받을 수 없었을 것이다.
말하자면, 아인슈타인의 광속불변 가정은 마이컬슨․몰리실험이 낳은 패러독스에 대한 혁명적인 해법이라고 할 수 있다.
만약 빛이 순수 파동이라면, 파동은 그 파원의 운동에 대해서는 일정한 속력을 갖지만 파동을 관측하는 관측자에 대한 상대속도가 일정한 것은 아니다.
그것은 음파나 물결파를 보더라도 알 수 있다.
더구나 빛이 입자라면 그것의 상대속도가 관측자의 운동 상태와 관계없이 언제나 (c)로 측정되는 것은 뉴턴 역학에 부합하지 않을 뿐 아니라 상식적으로도 생각하기 어려운 일이다.
마이컬슨․몰리실험결과는 과학 패러다임의 전환과 같은 획기적인 사고의 변혁을 요구한 것이다.
(그러나 마이컬슨․몰리실험은 빛의 상대속도가 항상 (c)로서 일정함을 완전히 입증해주는 실험이 아니다.)
우리는 앞에서 여러 설명을 통해 빛의 상대속도가 (c)로 측정되는 것은 빛의 상대속도가 실제로 (c)여서가 아니라 그렇게 측정되는 특수한 과정이 개입되어 있음을 지적했다. 피츠제럴드, 라머, 로런츠 등은 이러한 관점에서 로런츠변환식을 도출했고 마이컬슨․몰리실험결과를 해명한 바 있다.
이들은 빛이 광원에 대해 관성운동을 하지 않는 한편으로 로런츠변환이 작용하는 데다 빛의 왕복운동을 측정한 결과로 광속이 일정하게 측정된다고 보았던 것이다.
그리고 사고실험 2-7, 2-8, 2-9 등은 마이컬슨․몰리실험 결과를 절대공간의 관점에서 해명할 수 있음을 보여준다.
(이러한 점에서 마이컬슨․몰리실험 결과는 빛의 상대속도가 일정하다는 광속불변 원리를 입증하지 못한다.)
만약 마이컬슨․몰리실험 결과가 광속불변 원리를 증명하였다면 광속불변 원리는 가정이나 공리가 아니라 법칙이 되어야 할 것이다.
(감사드립니다)...
* 저의생각 *....
빛의 절대속도는
빛은 속도가 (일정하다는, (불변)의 원리를 바탕으로 하고 있습니다
1). 우주에서 (10km/s)크기로 (등속,(관성)이동하는 우주선에서 역방향으로 총알을(20km/s) 발사하면
(a). 역방향으로 이동하는 우주선에서 발사한 총알의 발사속도를 관축하면 총알의 발사속도 크기는 (20km/s)로 관측이됩니다
(b). 또한 역방향으로 이동하는 우주선에서 발사한 (빛알)의 발사속도를 관축하면 빛알의 발사속도 크기는 (30만km/s)로 관측이됩니다
(c). 우주선에서 발사한 두물체(빛알,(총알)의 발사속도를 관측하면
(등속,(관성)속도(10km/s)크기로 역방향으로 이동하는
우주선의 (관성,(이동속도) 크기와 전혀 무관하게
두물체(빛알,(총알)의 발사속도 크기는 우주 절대 고유속도인
제각각(30만km/s),(20km/s)크기로 관측이됩니다
우주 절대 물리법칙에서
우주 모든 (물체들,(빛포함)은
발사한(광원,(우주선)의(등속,(관성속도)크기와는
절대로 (더해지거나,(빼지지) 않습니다,,(를 완벽하게 따릅니다)
** 서로다른 우주 절대 두(지구,기차) 관성계에서의 물체들의 속도 더하기 (패러독스 118) **
* 저의생각 *....
참조했습니다)...
https://m.blog.naver.com/jungseyeon1313/222048867568
그림예시...
(감사드립니다) ..
(원본 중에서)...
빛의 속력은 항상 c로 일정하지만 이 외의 물체의 속력은 모두 뉴턴역학을 따른다 했죠?
우주 관성계 기차에서 발사한 화살의 발사속도(200km/h)크기를
1. 민수의 입장에서는 (200km/h)
2. 영희의 입장에서는 (100+200=300km/h)입니다
(감사드립니다) ..
* 저의생각 *.....
위그림예시에서)...
1),우주 절대 관성계 (지구)에서 (100km/s)크기로 달리는 있는 (기차)의 우주 절대 주행속도크기를
우주 절대 관성계 (지구)에서 영희가 직접관측하면
(기차)의 지구 절대 주행속도크기는 (100km/h)크기로 관측이됩니다
2),우주 절대 관성계 (지구)에서
관성속도(100km/h)크기로 관성이동하고있는,
우주 절대 관성계,(기차)에서
민수가 발사한 화살의 발사속도(200km/h)크기룰
(우주 절대 관성계 기차안에서 민수가 직접 관측하면)
지구에서 달리고있는 기차의 우주 절대 주행속도(100km/h)크기와는 전혀 상관없이 실제로
기차안에서 발사한 화살의 우주 절대 발사 속도크기는 (200km/h)크기로 관측이됩니다
(ㄱ),
위그림예시에서 제각각 두관성계(지구,기차)에서)...
절대관성계 (지구)에서의 모든 물리법칙과
절대관성계 (기차)에서의 모든 물리법칙은 동일합니다
그것은 우주 모든 절대 관성계에서의 모든 물리법칙은 모두다 동일하며 절대적입니다)룰 따릅니다
(ㄴ),
위그림예시에서
관성계(기차)는 (두가지) 물리적 특성을 동시에 가지고 있습니다
(하나는) 관성계 지구 입장에서보면
관성계 지구에 속해있는 (물체,(객체)로서 물리적인 역활을 하며
동시에 (또한편)으로는 (스스로) 우주 절대 관성좌표계로서의 물리적인 역활을 하기도 합니다
(ㄷ),
위그림예시에서...
서로 다른 두관성계(지구,기차)에서의 상대방(물체들의 속도 더하기)물리법칙은
물리적으로 서로에게 어떠한 (의미,(상관관계)도 전혀없으며
그것은 (수없이만은,(무한대로)의 속도 오류만 잔뜩 발생할 뿐이며
단지 상대속도(더하기,빼기),(산수)만 가득 생산할뿐입이다
(ㄹ),
위그림예시에서...
우주 절대 관성계 (지구)에서 실제로 영희가 직접 관측한
관성계 (기차)에서 발사한 (화살)의 우주 절대 속도크기는 절대로(300km/s)크기로는 관측되지 않으며
우주 절대 관성계 (지구)에서 실제로 영희가 직접관측한
화살의 실제 우주 절대 고유속도는 크기는 (200km/h)크기로 관측이됩니다
(ㅁ),
위그림예시에서 )...
1. 관성계 지구에서 발사한 (우주선)은
물리적으로 관성계 (지구) 좌표계에 속한 (객체)가 맞습니다
2. 관성계 기차에서 발사한 (화살)은
물리적으로 관성계 (기차)좌표계에 속한 (객체)가 맞습니다
3. 그렇다고해서
관성계 (우주선)에서 발사한(화살) 객체가
물리적으로 관성계 (지구)좌표계에 속한 (화살)객체가 될수는 없습니다
따라서 물리적으로 관성계 (지구)좌표계에 속하지도 않는 (화살)객체의 속도를 관측할때는
(화살)객체를 발사한 관성계 (우주선)에서 직접관측해야 하며 직접관측하지않고,
관성계 (지구)좌표계에 관측하면
실제 (화살)객체의 (우주 절대 고유 속도)는 관측되지 않습니다
위와같은 행위는 무가치한
(수없이많은,(무한대로)의
가짜 (화살)의 (상대속도)만을 잔뜩 생산할뿐입이다
(ㅂ),
1. 우주 모든 절대 관성계에 속해있는 (물체,(객체)들의(우주 절대 고유속도) 크기는
반드시 (동일한 관성계 안)에서 직접 관측한 물체들의 속도 물리량 크기만이
우주 관성계에서 물체들의
(우주 절대 고유속도) 물리량이 될수있는것입니다
2. 서로 다른 두 관성계에서 관측한 상대방 (물체,(객체)들의 (상대속도)크기는
물리적으로 서로에게 어떠한 (의미,(상관관계)도 주어지지않으며,
단지 (가짜속도,(상대속도) 더하기 오류만 잔뜩 나타날 뿐이며,
그것은 단순한 상대속도(더하기,빼기), (산수) 일뿐입이다
(ㅅ),
(결론적으로)...
위그림예시에서
1. 우주 관성계 (지구)에서 발사한 (기차)의
속도(100km/s)크기는
(기차)의 우주 절대 고유 속도물리량 크기가 됩니다
2. 우주 관성계 (기차)에서 발사한 (화살)의 속도(200km/s)크기는
(화살)의 우주 절대 고유 속도물리량 크기가 됩니다.
(ㅇ),
예를들어서)...
1. 우주 절대 관성계 (지구)에서 실제
투수가 던진 야구공의 우주 절대 투구 속도 크기가(150km/h)일때
만약에 다른 절대 (관성계,(b)에서 관측하면,
절대 (관성계,(지구)에서 (투수)가 던진 야구공의 절대 투구속도(150km/h)크기는
(지구)의 태양 우주 절대 공전속도,(30km/s)크기가 더해진 상대속도(???)크기로 관측이됩니다
2. 따라서 또 다른 외부 절대 (관성계,(b)에서 관측한
절대 관성계 (지구)에서
투수가 던진 야구공의 속도(150km/h),크기는
(지구)의 (태양 절대 공전속도,(30km/s)크기가 더해진 상대속도(???)크기로 관측이됩니다
3. *(투수)가 던진 (야구공)의 실제 우주 절대 투구속도(150km/h)크기를 구할수있는 방법)*은.
절대 관성계 (지구)에서
투수가 던진 야구공의 우주 절대 투구속도(150km/h)크기에 이미 더해져있는(태양의 절대 공전속도,(30km/s))크기인 상대속도(???) 크기에서,
이미 더해져있는(태양의 절대 공전속도,(30km/s))크기를 반드시 빼주어야만 하는것입니다.
3. 그렇게되면
또 다른 외부 절대 (관성계,(b)에서 관측한
절대 관성계 (지구)에서
투수가 던진 야구공의 실제 우주 절대 투구속도크기(150km/h)인 원래의 야구공의 우주 절대 투구속도 크기로 되돌아옵니다..