물리1 와부 4,5회 상대성이론 질문!
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5번문제의 경우 ㄷ이 전혀 이해가가질않는데
탐사선 기준
승현이가 빛을 쏠땐 실제 L보다 수축된길이의 거리로 측정하지 않나요?
8번문제도 ㄷ이...
A입장에서 B는 v보다 빠르며
행성사이의 거리도 2vT보다 짧게 인식할텐데
그럼 A입장에서 B는 행성사이를 이동하는데 2T적게걸리지 않나요?
제 생각에 무엇이 틀렸는지 지적해주세요 ㅠㅠ
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제가 수능특강인지 교과서인지에서 본 고유시간의 정의...라기보다는 설명은, '관측자에 대해 정지한 한 지점에서 발생한 두 사건 사이의 시간' 입니다. 그리고, 이 관성계에 대해서 움직이는 다른 관성계에서 관찰한 두 사건 사이의 시간은, 이 고유시간보다 길어지며, 이것을 시간 팽창이라고 합니다.
4회 5번부터 봅시다. 고유시간의 설명을 알고 있으면 쉽게 풀립니다. '승현의 위치'에서 빛을 쏜게 사건 1, '승현의 위치'에 우주선이 스치고 지나가는게 사건 2라고 합시다. 이럴 경우, 이 사건 두 개 사이의 간격을 '고유시간'으로 측정하는 것은 누구일까요? 네, 승현입니다. 그렇기에 우주선에서 측정한 이 사건들 사이의 시간 간격은 커지게 되고(고유시간이 아니므로), 따라서 우주선 입장에서의 길이가 더 길어집니다.
그렇다면, 왜 이 경우 행성처럼 길이 수축이 적용되지 않는 것처럼 보일까요? 통상 (관측자-우주선-두 행성)을 제시하는 다른 문제들의 경우, 거리를 재는 두 지점(행성과 다른 행성)은, 관측자에 대해 동일 지점이 아닙니다. 두 행성이 같은 곳에 있진 않잖아요? 하지만 우주선의 입장에서 보면, 우주선이 정지해있고, 두 행성이 스쳐지나가는 것으로 판단, 한 지점에서 발생한 두 사건으로 여겨 '고유시간'의 적용이 가능해 집니다.
우주선의 고유시간의 적용->관측자의 시간팽창->관측자의 측정거리팽창(즉, 우주선의 측정거리수축)
이런 순서대로 가는거죠.
하지만 이번 4회의 경우, 우주선의 입장에서 '고유시간'을 적용할 수가 없습니다. 왜냐! 빛의 발생지점과 행성의 통과 지점이 같지 않기 때문이죠! 반대로 관측자에 고유시간을 적용해줘야 합니다.
딱히 직관적으로 받아들여지지 않을 수도 있지만... 어쩔 수 없습니다. 저도 저 문제의 명쾌한 해설을 찾느라 시간을 엄청 날려 먹었습니다 ㅠㅠ
그럼 이제 5회의 8번으로 가봅시다. B의 입장에서 행성 1에서 2까지 가는것을 '고유시간'이라 할 수 있습니다. 그런데 B 입장에서 볼때 A의 상대속도가 성연이의 상대속도보다 크네요? 그러므로 A의 시간팽창이 더 크게 일어났다고 볼 수 있으며, 고로 A의 측정시간은 성연이의 측정시간인 2T보다 커집니다.
정말 감사합니다.....ㅠㅠ
고유시간의 정의를 염두하고 쭉 읽으니 잘 이해되네요...
같이 화이팅합시다!
남은 시간도 빡공! ㅋㅋ