빛의속도를 상대성 이론으로 설명하면

Question

빛의속도를 상대성 이론으로 설명하면 내가 빛의속도의우주선에타고있다 어느행성에ㅈ내리면 좀있다 과거의내가 행성에착륙하는 모습을 볼수있다는데 이해가 안갑니다쉽게 설명해주실래요?

Answer 1

안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.

빛의 속도로 우주선을 타고 여행하는 상황에서 "과거의 자신을 보는" 개념은 상대성 이론의 복잡한 개념 중 하나입니다. 이를 이해하기 위해서는 먼저 상대성 이론의 몇 가지 중요한 원칙을 알아야 합니다:

1. 빛의 속도 일정성: 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 모든 관측자에게 빛의 속도는 동일하게 측정됩니다. 이는 관측자의 속도나 방향에 관계없이 항상 일정합니다.

2. 시간 지연(타임 딜레이션): 빠른 속도로 움직이는 물체는 정지해 있는 관측자에 비해 시간이 느리게 흐릅니다. 즉, 빛의 속도에 가까운 속도로 운동하는 우주선 내부의 시간은 외부 관측자에 비해 느리게 흐릅니다.

과거의 자신을 보는 상황

이제 이 원칙들을 바탕으로 '빛의 속도로 운동하는 우주선' 상황을 살펴보겠습니다.

1. 출발과 도착: 우주선이 빛의 속도에 가깝게 어떤 행성으로 여행을 떠납니다. 여기서 우주선 내부의 시간은 느리게 흐릅니다.

2. 행성에 도착: 우주선이 행성에 도착했다고 가정합시다. 우주선의 승객은 행성에 내려서 주변을 둘러봅니다.

3. 빛의 여행: 우주선이 출발했을 때 그 장면은 빛의 형태로 우주 공간을 여행합니다. 이 빛은 우주선이 행성에 도착한 후에도 계속 그 행성으로 향하고 있습니다.

4. 과거의 장면 관측: 만약 우주선 승객이 행성에서 강력한 망원경을 사용하여 출발 지점을 관찰한다면, 그들은 자신이 우주선에 탑승하여 출발하는 장면을 볼 수 있습니다. 이는 출발 장면의 빛이 행성에 도착하는 데 시간이 걸렸기 때문입니다.

간단한 예시

이를 더 쉽게 이해하기 위한 예시입니다: 당신이 호수에 서서 물에 돌을 던집니다. 돌이 물에 닿는 순간을 물결이 호수를 가로질러 다른 쪽으로 이동하는 '빛'과 비슷하게 생각할 수 있습니다. 당신이 호수의 반대편으로 빠르게 달려가서 돌이 물에 닿는 장면(물결)을 본다면, 이것은 과거의 사건(돌이 물에 닿는 순간)을 뒤늦게 관찰하는 것과 같습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

우주선이 특정 행성으로 빛의 속도에 가깝게 여행을 합니다.

우주선 안에서 흐르는 시간은 느리게 흐릅니다. 일반상대성 이론의 핵심적인 부분이기도 합니다.

우주선에 탑승한 사람에게는 시간이 조금 흐른 것처럼 느껴집니다.

우주선이 행성에 도착하여 착륙하고

착륙한 지점과 멀리 떨어진 곳에서 나온 빛은 우주선이 착륙한 후에도 계속해서 행성을 향해서 날아오는 중입니다.

이 빛이 행성에 도달하는 데 시간이 아주 많이 걸립니다.

착륙한 사람은 자신이 행성에 도착하기 전에 먼 우주에서 자기 자신의 이미지인 과거의 이미지을 볼 수 있게 됩니다.

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