일반상대성이론 쉽게 설명 부탁드립니다.

Question

아인슈타인의 너무 유명한 이론인데 보면은 너무 어려운 말로 설명이 되있어서 이해가 잘 안되는데, 좀 쉽게 설명 부탁드립니다. 감사합니다.

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.아인슈타인의 상대성 이론은 광속이 일정하다는 성질을 바탕으로 우리가 흔히 알고 있는 시간과 공간에 대한 개념을 재정의한 이론입니다.아인슈타인의 상대성 이론에서는, 시간과 공간은 서로 연결되어 있어 하나의 개념으로 생각해야 합니다. 또한, 이론에서는 광속이 일정하다는 성질이 중요한 역할을 합니다. 모든 관측자는 광속이 일정하다는 것을 경험적으로 확인할 수 있습니다.그리고 아인슈타인의 이론은 두 가지 주요한 개념을 도입하였습니다. 첫 번째는 시공간의 상대성이며, 두 번째는 질량과 에너지의 상호변환 관계인 질량-에너지 상관관계입니다.시공간의 상대성은 서로 다른 관측자들이 같은 사건을 관측하더라도 그들의 시간과 공간적 거리는 서로 다를 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 빛의 속도가 일정하기 때문에 발생하는 현상으로, 빛의 속도로 이동하는 물체의 시간과 공간적 거리는 늘 유지됩니다.또한, 질량-에너지 상관관계는 질량과 에너지가 서로 상호변환 가능하다는 것을 의미합니다. 이는 유명한 공식인 E=mc²로 나타낼 수 있습니다. 이 공식에서 E는 에너지, m은 질량, c는 빛의 속도를 나타냅니다.요약하자면, 아인슈타인의 상대성 이론은 빛의 속도가 일정하다는 성질을 바탕으로 시간과 공간의 개념을 재정의하며, 시공간의 상대성과 질량-에너지 상관관계를 도입하여 우주와 물질에 대한 이해를 혁신적으로 바꿨습니다.

사막위의오아시스 · Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.상대성이론의 요점은 시간, 공간, 물질, 에너지의 통합이라고 할 수 있습니다. 이전까지의 물리학은 보통 뉴턴역학 혹은 고전물리학이라고 하는데, 시간과 공간은 별개의 것으로 어떤 관찰자에게나 동일하게 적용되는 절대적인 시간의 기준, 공간의 기준이 있다고 생각했죠.물질은 공간 안에서 시간에 따라 운동할 수 있는데, 시간과 공간은 절대적으로 주어진 일종의 무대로서 물질은 시간의 흐름과 공간 구조에 영향을 미칠 수 없다고 생각했었습니다. 물질의 운동은 에너지를 변화시키는데, 따라서 에너지는 특정 물체의 중요한 성질이지만 분명히 구분되는 별개의 개념이었다. 상대성이론에서는 시간과 공간이 통합되어 시공간이라 하며 관측자의 운동에 따라 시간의 흐름, 공간적 측정이 달라질 수 있다. 그 결과를 함축적으로 담고 있는 현상이 시간 지연과 길이 수축이다. 한줄로 요약하자면 물질과 에너지가 서로 전환 가능하다는 것을 의미합니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.일반상대성이론은 아인슈타인이 제시한 이론으로, 중력을 포함한 모든 물리적인 현상을 기술합니다. 간단히 말하면, 일반상대성이론은 물체가 서로 상호작용할 때 발생하는 중력을 묘사하는 이론입니다.이론의 핵심 개념은 중력장입니다. 일반상대성이론에서 중력은 물체들의 질량과 위치에 의해 생성되는 공간-시간의 곡률이라고 설명됩니다. 예를 들어, 질량이 매우 큰 천체가 있으면 주변의 공간-시간이 그 주변에 존재하는 다른 물체들의 경로를 곡률직선으로 바꿉니다. 이러한 곡률된 공간-시간에서 물체들은 서로 상호작용하며 중력을 경험합니다.또한 일반상대성이론은 시공간이 상대적이라는 개념도 포함합니다. 즉, 서로 다른 관측자들은 서로 다른 시간과 공간을 경험합니다. 이는 상대적인 속도, 중력장 등이 다르기 때문입니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.일반상대성이론은 아인슈타인의 상대성 이론 중 하나로, 질량이나 에너지가 있는 모든 대상은 공간과 시간 자체를 구부러뜨리게 된다는 이론입니다. 이는 뉴턴의 중력 이론과는 다릅니다.반면에, 일반상대성이론은 우리가 일반적으로 알고 있는 3차원 공간 뿐만 아니라 시간까지도 포함하는 4차원 시공간에서 이루어진 세계에서 모든 물체가 서로 영향을 주고 받는 것으로 설명됩니다. 이론적으로 무게, 시간, 공간 등 각종 물리현상의 움직임을 정확하게 예측할 수 있으며, 실제로도 많은 실험적 검증을 받아들여지고 있습니다.이론적으로 일반상대성이론은 더 큰 규모의 우주 현상까지도 설명할 수 있는 이론입니다. 그러나 이론의 수학적 복잡성 때문에 일부 데이터를 처리하는 데 오류가 발생할 수 있으며, 이에 대한 보완이 필요합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.아인슈타인의 상대성 이론은 우리가 일상적으로 경험하는 물리학적인 세계에 대한 우리의 이해를 크게 바꿨습니다. 이론은 두 가지 주요 개념, 즉 "상대성 원리"와 "광의 상수"에 기반을 두고 있습니다.우선, "상대성 원리"는 물리학에서 모든 물리 법칙은 모든 관측자에게 동일하게 적용된다는 원리입니다. 이것은 쉽게 말해, 우리가 물체의 위치와 속도를 결정할 때, 그것이 무엇에 대한 위치와 속도인지에 따라 달라진다는 것을 의미합니다. 이것은 기존 뉴턴의 물리학 이론에 반하는 개념이었습니다.그리고 "광의 상수"는 모든 관측자에게서 빛의 속도가 일정하게 유지된다는 것입니다. 이것은 빛의 속도가 물질의 상태에 영향을 받지 않으며, 모든 관측자에게서 일정한 속도로 관측된다는 것을 의미합니다. 이러한 개념은 기존 뉴턴의 물리학 이론에서는 설명할 수 없는 현상이었습니다.상대성 이론은 이러한 개념을 기반으로 합니다. 이론은 우주가 곡면이라는 것을 전제로 하고 있으며, 물체의 질량이나 속도가 우주에 미치는 영향을 설명합니다. 이러한 개념은 이론의 핵심적인 요소로, 우주에서 물체가 어떻게 움직이는지를 설명하는데 사용됩니다.이론은 또한 물체가 움직이는 동안 시간이 어떻게 변화하는지에 대한 이해를 제공합니다. 이것은 빛의 속도가 모든 관측자에게서 동일하게 유지된다는 개념을 기반으로 하고 있습니다. 따라서 이론에서는 물체의 속도가 빠르면 시간이 상대적으로 느려지고, 느린 속도로 움직이면 시간이 상대적으로 빨라지는 것을 설명합니다.이러한 개념은 일상적인 경험과는 매우 다르기 때문에 이해하기 어렵습니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 일반상대성이론은 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 이론으로, 중력을 새로운 방식으로 이해하고 설명하는 이론입니다.이론의 핵심 개념은 중력을 우주 시공간의 곡률로 설명한다는 것입니다. 즉, 우리가 알고있는 중력은 물체들이 우주 시공간의 곡률에 따라 움직이는 것이라고 설명할 수 있습니다.이론에서는 중력이 어떻게 작용하는지를 기존의 뉴턴 중력 이론과는 다른 관점에서 바라보았습니다. 뉴턴 중력 이론에서는 중력이 물체들 사이에 직접 작용하는 힘이라고 이해했지만, 일반상대성이론에서는 중력이 공간 자체의 곡률 때문에 발생한다고 이해합니다.이론에서는 물체들이 우주 시공간의 곡률을 따라 움직인다는 것을 수학적으로 설명하는 수식을 사용합니다. 또한, 이론에서는 빛도 중력에 영향을 받는다는 것을 제시합니다. 예를 들어, 중력이 강한 장소에서는 빛이 굽혀져서 일직선으로 직진하지 않는 것을 확인할 수 있습니다.

아리따운솔개286 · Answer

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.우리는 보통 물체가 공간 내에서 움직인다고 생각하지만, 일반 상대성 이론에서는 공간과 시간 자체가 물체에 의해 변화되며, 이러한 변화가 물체의 움직임과 연관됩니다. 이러한 변화는 물체가 어떤 질량을 가지고 있을 때 더 크게 일어납니다.예를 들어, 두 개의 물체가 서로 접근하고 있다면, 그들 간의 중력에 의해 공간과 시간이 왜곡됩니다. 이러한 왜곡은 물체 간 거리와 속도, 그리고 질량 등에 따라 달라집니다. 따라서, 일반 상대성 이론은 더욱 정확한 우주론 모델을 제공하며, 우주의 크기와 구조, 물체의 운동 및 상호작용 등을 설명하는 데 중요한 역할을 합니다.즉, 일반 상대성 이론은 물리적인 현상을 일반 상대성 원리에 따라 설명하며, 이는 더욱 정확한 우주 모델을 제공하며, 많은 물리 현상을 설명할 수 있습니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.특수상대성이론이 속도와 관련이 된다면 일반상대성이론은 중력에 관한 이론입니다. ​특수상대성이론에서 등속운동은 시간을 느리게 합니다. 가속은 점점 빨라지는 수많은 등속운동이므로 가속에서 시간은 점점 더 느려지게 되죠. 가속은 중력과 구분할 수 없는 등가원리가 성립하므로 중력에서도 시간은 느려지게 됩니다. ​우주선이 1g의 크기로 가속상태라면 우주선 바닥으로 힘이 작용해 발을 딛고 서 있을 수 있게 됩니다. 지구 중력이 생겨난 것이죠. 이것이 등가원리입니다. ​일반상대성이론은 그 유명한 장방정식(Field-Equation)으로 설명되는데, 특수상대성이론의 방정식인 로렌츠변환식이나 e=mc^2에 비해 월등히 어렵고 난해합니다.