일반상대성이론과 특수상대성이론의 핵심차이는 뭐가요?

Question

두 이론의 차이를 한마디로 정의하지면 어떻게될까요? 아인슈타인의 물리학에서 일반상대선 이론이 먼저 나오고 특수상대성이론이 다음인걸로 압니다. 차이가뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

일반상대성이론과 특수상대성이론은 중력과 가속도에 대한 이론의 다루는 범위와 그에 따른 수학적 기법의 차이가 주요한 차이점입니다. 특수상대성이론은 상대성 이론을 다루며, 물리적 현상을 설명합니다. 일반상대성이론은 중력과 가속도에 대한 이론으로, 중력이 강한 상황에서 중요한 역할을 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

간단히 말씀드립니다.

특수상대성이론은 '시간+공간'의 개념입니다.

그리고 일반상대성이론은 '시간+공간+물질'입니다.

둘중 먼저 나온 것은 특수상대성 이론이며 아인슈타인 이전 다른 학자들에 의해 발표되기도 했습니다.

난이도는 일반상대성이론이 월등히 어렵습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 잘못 알고 있습니다. 특수 상대성이론이 1905년, 일반 상대성 이론이 1915년입니다. 특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)는 관성 운동을 하는 물체에 적용되는 이론입니다. 특수 상대성 이론은 관성 운동에만 적용되고 속력과 방향이 변하는 가속도 운동은 일반 상대성 이론(General Theory of Relativity)이 적용됩니다. 물체가 가속도 운동을 하면 물체 내부에 힘을 받게 되는데 일반 상대성 이론에서는 가속도에 의한 힘과 중력이 같은 원리로 발생한다고 가정합니다. 그래서, 일반 상대성 이론은 가속도 운동에 관한 이론이지만 중력에 관한 이론이기도 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

가장 큰 차이는 둘이 적용될 수 있는 경우입니다.

특수상대성이론은 물체가 정지해 있거나 등속도 운동하는 경우에만 적용 가능하지만. 일반상대성이론은 일반적인 가속 이동 전체에 적용할 수 있는 이론입니다. 특수상대성이론에서는 빛에 근접하게 등속운동하는 물체를 정지해 있는 관찰자가 관찰하면 시간이 느리게 가며, 길이가 수축해 보이고, 질량이 커지는 걸로 관측됩니다.

일반상대성이론에서 모든 것에 영향을 주는 건 중력으로, 중력이 커지면 시간이 느리게 갑니다.

특수상대성이론과 일반상대성이론이 상충하는 곳이 인공위성입니다. 인공위성은 지구에 대해 매우 빠른 속도로 돕니다. 그러니 특수상대성이론에 따라 시간이 느리게 가는 효과를 낳습니다. 그러나 일반상대성이론에 의해 인공위성에 걸리는 중력이 작으므로 시간이 빠르게 가는 효과를 낳습니다. 이 경우 일반상대성이론에 의한 효과가 커서 인공위성 시간이 지구에 비해 빠르게 가므로 이 차이를 보정해 줍니다.

특수와 일반은 적용 예와 법칙 자체가 다른 거죠

Answer 5

안녕하세요. 김효진 과학전문가입니다.

특수상대성이론과 일반상대성이론에 대해 전문가분들이 설명을 잘 하셨기에 저는 다른 관점에서 보충 설명을 할께요. 질문자님뿐 아니라 많은 사람들이 오해하는 부분이 용어 때문인데요. 실생활에서 특수라는 말이 들어가면 더 어려운 것으로 생각할 수 있습니다. 상대성이론에서 특수라는 말이 들어간 것은 특수한 경우에만 해당된다는 의미입니다. 즉 조건이 까다롭거나 모르는 것은 빼고 확실한 상황에서만 적용했다는 뜻입니다. 그래서 일반상대성이론보다 앞서서 발표된 것입니다. 이런 의미의 용어가 많은데요. 예를 들어 뉴튼의 운동법칙을 설명할 때 마찰력은 무시한다는 기본 가정, 어떤 수학 개념에서 자연수의 범위에서 공식이 적용된다거나 분모가 0일때에만 적용된다거나 하는 것들과 같은 경우입니다. 가장 유사한 예를 들면 삼차, 사차방정식의 인수분해가 있겠네요. 이차방정식에 비해 삼차, 사차가 교과서 등에서는 뒤에 나오고 이름도 삼차, 사차라서 어렵다고들 오해하는데요. 난이도는 같습니다. 그 이유는 어차피 일차, 이차로 쪼개고 바꿔서 풀어야 하니까 결국 일차, 이차방정식을 분해할줄 알면 삼차, 사차도 쉽게 됩니다. 많은 수학, 과학, 공학의 90% 는 중고등학교까지의 이론이 전부입니다.