상대성이론의 시간 지연에 대한 질문입니다.

Question

중력은 물체와 질점간의 거리가 짧을 수록 더 커지는 것으로 알고 있습니다. 그렇다면 평상시에 다른 사람들과 항상 균일한 높이에서 생활하는 것이 불가능 하기 때문에 다른 사람들과 전 다른 시간대에서 살아가고 있는 것이 맞는건가요? 중력에 따른 시간지연이 각각 다르게 영향을 주는데 큰 차이가 있을까요?

Answer 1

안녕하세요.

엄밀히 따지면 맞는 이야기입니다.

지구의 중력으로부터 멀리있는사람과 가까이 있는사람의 시간의 흐름 속도는 분명히 존재합니다.

그러나, 지구로 한정해서 비교하면 그 시간은 한정적이어서 사람들끼리는 체감하지 못합니다.

실제 우리 생활에서는 이러한 차이를 고려해서 보정해주는 기술이 필요합니다. 가장 큰 예시로 GPS 기술입니다.

GPS는 인공위성으로부터 현재 우리가있는 위치정보에 대해서 실시간으로 추적해주는 기술인데요, 여기서 실제 상대성 이론에 따라 시간의 차이가 발생하여 오차가 생기곤 합니다.이를 주기적으로 보정해주는 작업이 필요합니다.

지구로부터 멀어지는거리(x축), 그에따른 시간지연효과(y축)에대한 인공위성의 그래프입니다.

이에따르면 gps위성의 경우 하루 38 microsecond 정도의 오차가 발생합니다.

감사합니다.

Answer 2

중력이 더 강한 지점에서는 시간이 상대적으로 느리게 흐른다는 상대성 이론의 개념은 맞습니다. 하지만 지구에서는 중력이 상대적으로 일정하므로, 다른 사람들과의 시간 차이는 무시할 만큼 작아서 현실적인 영향을 끼치지 않습니다. 그러므로 우리는 평상시에 같은 시간대에서 살고 있습니다. 그러나 지구의 중력이 균일하지 않은 경우, 시간 차이가 생길 수 있습니다. 예를 들어, 극지방이나 산악 지대에서는 중력이 다른 지역보다 약하기 때문에, 미세하지만 상대적인 시간 차이가 발생할 수 있습니다.

Answer 3

상대성이론의 시간 지연을 느낄 정도의 물리량이 현재 지구에서 느끼기에는 너무 작습니다.

실제 특수 상대성 이론의 움직이는 물체의 시간은 느리게 간다의 경우에도,

빛의 속도에 가까울 수록 그 효과를 볼 수 있습니다.