특수 상대성 이론 질문
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그림은 우주선이 오른쪽 방향으로 일정한 속력의 운동을 하는 걸 나타낸 것이고, 점 O에서 왼쪽, 오른쪽으로 각각 같은 거리만큼 떨어진 점 A, B로 동시에 빛을 방출하였을 때, 우주선 내부 (가)의 관성계의 관찰자는 빛이 2초 후에 A,B 모두 동시에 도착한 것으로 관찰한 상황으로 두었습니다.
이때 우주선 외부에 있는 (나) 관성계의 관찰자는 (가)와는 다른 관성계에 있을지라도 한 지점에서 발생한 사건에 대해서는 동시성이 일치하기 때문에 (가) 관성계에서 보듯 빛이 A,B를 향해 출발한 것이 동시에 일어난 것이라고 보고
다른 지점에서 발생한 사건에서는 동시성이 일치하지 않으므로, 우주선이 오른쪽으로 운동하기 때문에 A에 빛이 먼저 도달하고 이후에 B에 도달한다고 봤습니다
근데 이렇게 두면 모순이 생기는 것이, 제가 아래에 째깍 한 번 기준으로 시간의 흐름과 그에 따른 빛의 이동 거리를 나타내어 봤는데
A 지점의 경우 (나) 관성계에서 사건을 직접 관찰하든, (나) 관성계 관찰자가 생각하는 (가) 관성계 시간의 흐름에 따라 사건을 보든, (가) 관성계에서 사건을 관찰하든 시간 지연, 길이 수축, 우주선 운동 방향에 따른 시간 차이가 있어도 모두 2초라는 시각에 빛이 도달하게 되는데, B 지점의 경우 위에 밑줄 친 부분 때문에 어느 관성계에서 어떻게 생각하느냐에 따라 빛이 도달한 경우도, 아닌 경우도 생겨버려서 A 지점에서와는 달리 한 지점에서 발생한 사건임에도 동시성이 일치하지 않게 되는 모순이 발생하는 것 같습니다.
제가 어느 부분에서 잘못 이해한 걸까요? 이거 때문에 30분째 고민하고 있습니다 도와주세요 ㅠㅠ
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사진에서 볼펜으로 동그라미 표시한 건 빛이 A에 도착하는 거, 컴싸로 동그라미 표시한 건 빛이 B에 도착하는 걸 나타낸거에요
어떻게 어떤 관성계에서든 A는 시간이 같아요?
밖에서는 A는 광원 쪽으로 가기 때문에 안에서 본 것보다 시간이 짧아야될텐데요
길이 수축도 있고요
한 지점에서 발생한 사건은 (A에 빛이 도달) 어느 관성계에서 봐도 동시성이 일치하는 거 아닌가요? ㅠㅠ
빛이 양쪽으로 동시에 출발했다는 딱 그 사건이 누가봐도 동시성이 나타난다는 거예요
그 뒤는 다른 지점인데 별개로 봐야죠
동시성의 상대성
어떤 지점에 두 빛이 동시에 도달->누가봐도 그 지점에 동시에 온거임
서로 다른 두 지점에 두 빛이 각각 도달->누가 보냐에 따라 동시인지 아닌지 다름
O에서 출발한 빛이 A와 B 중에 어디에 먼저 도달하거나 동시에 도달하느냐는 다를 수 있지만, (가), (나) 두 관성계 중 어디에서 보든 O에서 출발한 빛이 A에 도착했을 때의 시각은 같은 거 아닌가요..
이해가 잘 안 되네요 ㅜㅜ제가 말한 A가 광원쪽으로 이동+길이 수축으로 시간이 다름은 증명되지 않았나요?
만약 A에 도달한게 누가봐도 시간이 같다면 시간 지연 현상도 없겠죠
빛이 진행하는 경로를 비교해보세요
아.. 그러면 빛이 어느 관성계에서 보느냐에 따라 도착하는 시각이 달라져서 동시에 빛이 도착하는 걸 볼 수는 없는데 이게 한 지점에서의 동시성이 어긋난다는 말은 아니라는 거군요
전 한 지점에서의 동시성이 일치하려면 경로가 달라도 무조건 도착하는 것도 어느 관성계에서 보든 동시여야 하는 줄 알았네요