우주에서 시간이 아주 천천히 가는 이유는 무엇인가요?

Question

인터스텔라 라는 영화를 매우 흥미롭고 감명깊게 보았습니다. 영화에 보면 주인공은 우주에 가있는동안 천천히 늙어가는데 딸이 지구에서 할머니가 됩니다. 우주에서 시간은 왜 느리게 흘러가는것일까요?

대견한멧새88 · Accepted Answer

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.우주에서 시간이 상대적으로 느리게 흐르는 현상은 상대성 이론의 일부인 '시간 비례적 동기화'라는 개념으로 설명됩니다. 이 개념은 알버트 아인슈타인의 상대성 이론에서 유래하였습니다.시간 비례적 동기화는 주어진 관찰자의 상대적 속도나 위치에 따라 시간이 다르게 측정되는 것을 의미합니다. 예를 들어, 빛의 속도는 항상 일정하므로 빛이 이동하는 것과 상관없이 두 지점에서 빛이 도착하는 시간은 동일합니다. 그러나 서로 다른 위치에 있는 두 관찰자는 서로 다른 속도로 움직이기 때문에 빛의 도착 시간이 다를 수 있습니다.따라서, 주인공이 빠르게 이동하는 우주선에서 시간이 더 느리게 흘러가는 것입니다. 이러한 현상은 시간에 대한 상대적 개념이라는 것을 알리는 동시에, 우주에서 시간이 다르게 측정될 수 있음을 보여줍니다.

흰검은꼬리63 · Answer

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다. 중력이 강한 곳은 중력이 약한곳보다 시간이 느리게 갑니다, 블랙홀에서 그런 현상이 일어나죠. 중력이 강한 곳에서는  정지한 관찰자가 보기에 움직이는 물체의 시간은 느리게 갑니다.우주에서는 무중력 상태이며 다른 중력이 있는 공간보다 시간이 빠르게 흐릅니다. 지구에서는 우주에서보다 중력이 강하기 때문에 시간이 상대적으로 느리게 흐르죠. 또한 비행기를 타고 움직이면 지면에 정지한 사람보다 시간이 느리게 갑니다. 중력파가 시간을 다르게 움직이게 하는 것을 미세하지만 실험으로 증명도 했지요.

작은말벌290 · Answer

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.일반 상대성 이론에 따르면, 빠른 속도로 움직이거나 중력이 강한 장소에 있을 때 시간이 느리게 흐르게 됩니다. 우주에서 시간이 천천히 가는 것은 이와 관련이 있습니다.첫째로, 우주에서는 빛의 속도가 일정합니다. 이는 상대성 이론의 중요한 가정 중 하나입니다. 빛의 속도가 일정하다는 것은, 어떤 관찰자가 빛의 속도를 측정하더라도 항상 같은 값을 얻는다는 것입니다.둘째로, 우주의 질량이나 에너지는 중력장을 만듭니다. 이 중력장은 시간의 흐름에 영향을 미칩니다. 중력장이 강한 장소에서는 시간이 느리게 흐르게 되는데, 이는 알버트 아인슈타인이 상대성 이론을 발견할 때의 중요한 관찰 중 하나였습니다.따라서 우주에서 시간이 천천히 가는 것은 중력장이 강하거나 빠른 속도로 움직이기 때문입니다. 예를 들어, 지구와 우주 사이를 비행하는 우주선은 지구에서 경과하는 시간과 다르게 시간이 흐르게 됩니다. 이러한 효과는 GPS와 같은 시스템에서도 고려되어야 합니다

은혜로운황새59 · Answer

우주에서 시간이 아주 천천히 가는 현상은 상대성 이론에 따른 것입니다. 상대성 이론은 시간과 공간이 서로 연결된 4차원적인 공간-시간 개념을 가지고 있으며, 빛의 속도는 일정하다는 가정을 바탕으로 이론이 발전되었습니다.상대성 이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체는 시간이 상대적으로 느리게 흐르는 것으로 관찰됩니다. 이를 시간 감소(Time Dilation)라고 합니다. 따라서, 우주에서 시간이 천천히 가는 것은, 지구에 비해 빠르게 움직이는 천체들(예: 궤도를 돌면서 우주를 여행하는 우주선)이 있기 때문입니다. 이러한 우주선에 탑승한 우주인들은 지구에서 경험하는 것보다 느린 시간의 경과를 경험하게 됩니다.이러한 상대성 이론의 예로는 GPS를 들 수 있습니다. GPS 시스템에서는 GPS 위성에서 전송되는 신호의 속도와 지구에서 수신되는 신호의 속도를 비교하여 위치를 파악합니다. 하지만 상대성 이론에 따르면 GPS 위성에서 전송되는 신호는 지구에서 경험하는 것보다 약간 더 빠른 시간 경과를 경험하게 됩니다. 이러한 시간의 차이는 위치 파악에 있어서 매우 중요한 역할을 합니다.

검붉은코뿔소 34 · Answer

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.정확히는 우주에서 라기 보다는 빠른 속도로 이동하고 있는 우주선에서 상대적으로 지구에서 흐르는 시간보다 느리게 흘러갔다는 게 정확할 것 같습니다.하지만 지구든 우주선이든 사람이 체감하는 시간은 동일합니다. 중력 등 지구와 우주에서의 다른 조건에 의해 절대적이 시간이 다름에 의해 세월이라는 차이가 발생한거죠.

섭섭한틀니 · Answer

안녕하세요. 최우혁 과학전문가입니다.우주라서 시간이 천천히 가는것이 아닌 인터스텔라 이야기 속에서 블랙홀에서 탈출하는 장면중에 이 짧은 비행으로 수십년을 소비했다고 나오는데요물체가 빛의속도에 가까워질수록 상대적으로 시간이 느리게갑니다블랙홀 사건의 지평선 탈출속도는 빛의 속도에 매우 근접 해야하기때문에 대강 빛의속도의 99.9%로 달렸을경우 시간지연이 70배 가량 나기때문에 그짧은 비행으로 그만큼 상대적인 시간지연이 발생하여 머피는 할머니가 되었고 주인공은 아직 어른인 그대로 머피를 만나게 된거죠

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.참조하세요상대성 이론은 시간이 절대적으로 흐르는 것이 아니라 운동하는 물체에 따라 상대적으로 흐른다는 것을 증명한 이론입니다.빛의 속도는 약 30만km/s로 일정한데, 오직 우주에서 빛의 속도만 일정함으로써 생기는 현상입니다.이러한 빛의 현상으로 우주선을 타고 운동을 하는 사람의 시간보다 지구에 가만히 있는 사람의 시간이 더 빠르게 지나가게 됩니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.상대성 이론에 따르면 우주에서 시간은 상대적이며, 물체의 속도와 중력에 따라 서로 다른 속도로 흐르게 됩니다. 이를 시간 경과의 상대성이라고 합니다.우주에서 시간이 느리게 흐르는 것은, 물체가 매우 빠르게 이동하거나 높은 중력장에서 위치할 때 일어납니다. 이를 시간 왜곡이라고도 합니다.예를 들어, 우주선이 지구 주변을 고속으로 돌아다니면 우주선 안에서 시간은 일종의 슬로우 모션처럼 느리게 흐르게 됩니다. 또한, 블랙홀의 중력장에서는 시간이 매우 느리게 흐르게 됩니다. 이는 블랙홀 내부로 물체가 들어가면 시간이 거의 멈추게 되기 때문입니다.이러한 상대성 이론의 발견은 물리학과 천문학 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, GPS 시스템에서는 위성이 지구 주변을 돌아다니는 동안 시간 왜곡을 고려하여 정확한 위치를 계산합니다.

지구과학·천문우주

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우주에서 시간이 아주 천천히 가는 이유는 무엇인가요?