|
상대성이론 - 기초지식
2017년도 노벨물리학상이라고 주어진 아이템이 중력파 발견의 공헌이라 한다.
글쎄? 광파나 중력파의 “파(波)”의 개념이나 알고 있는지?
이제 물리학 특히 상대성이론을 설명하거나 이해하기 위한 기초지식의 필요성을 느껴 이 글을 쓴다.
물론 일본이나 중국 유학생 분들의 판단이 필요한 것이며, 한국者들은 볼 필요가 없다.
한마디로 초등학생 수준의 질문에 대한 답변이 궁하면 “사이비”로 몰거나 “무조건 반대”의 민족성에게는
전혀 쓸모없는 글이기 때문이다.
[기초지식]
1. 빛(또는 음파 : 신호)의 존재
2. 신호원(음원, 광원)의 존재
3. 시각(時刻)과 시간(時間)
4. Doppler효과의 존재
[응용지식]
1. “계”와 “질점”의 정의
2. 광속일정의 원리
3. 광속일정의 원리와 그 여파
4. 상대성원리와 상대성이론
5. 미시와 거시적 량
6. 상대론적 용어 : 고유와 관측의 의미
[결론]
[사족(蛇足)]
[기초지식]
1. 빛(또는 음파 : 신호)의 존재
성경 창세기에
“하나님이 이르시되 빛이 있으라 하시니 빛이 있었고 빛이 하나님이 보시기에 좋았더라
하나님이 빛과 어둠을 나누사 하나님이 빛을 낮이라 부르시고 어둠을 밤이라 부르시니라
저녁이 되고 아침이 되니 이는 첫째 날이니라“
빛은 생명의 근원이 됨은 물론 눈을 갖고 있는 생명체에게는 사물을 분별할 수 있는 신호의 역할을 한다.
이는 음파 또한 마찬가지이며, 이러한 사상의 발생을 알 수 있게 하는 빛이나 음파를 우리는 신호라 한다.
이러한 신호의 존재가 없다면 상대방의 어떠한 사상도 관측할 수 없다.
따라서 모든 물체와 그에 따른 사상의 관측은 신호의 존재를 전재로 한다.
이것을 추상적으로 생각하지 말고 상대론을 주장하는 모든 그림 설명과 수식에서 사상의 발생을 알리는
신호가 관측자에게 도달하는 과정이 있는가를 살펴보라!
<잊지말라> 관측자에게 도달하는 신호(빛, 음파, 우편집배원 등)의 존재가 없다면 관측 불능!!!!
2. 신호원(음원, 광원)의 존재
신호가 있다는 것은 그 신호를 발생시키는 주체가 있어야 하는데 이를 신호원이라 한다.
신호원이 없다면 신호의 발생이 생길 수 없다.
빛(전자기파)을 발생시키는 신호원을 “광원”
음파를 발생시키는 신호원을 “음원”
이라 한다.
3. 시각(時刻)과 시간(時間)
(정의)
시각 [時刻] : 흐르는 시간상의 한 순간. 단위는 초(秒), 분(分), 시(時)이다 : [점]
0차원 - 크기도 부피도 없으며 위치만 나타냄.
시간 [時間] : 한 시점에서 다른 시점까지의 사이 : [길이]
1차원 - 물체의 한 끝에서 다른 끝까지의 공간적 거리이다.
물리학에서의 길이 : 두 시각(時刻)의 시간적 간격을 시간의 길이라고도 한다.
점[點] : [수학] 위치만 있고 넓이도 길이도 없는 것.
길이 : 선(길이)은 두 점 사이의 최단 거리에 있는 점의 집합이다.
※※ 시각(時刻)과 시간(時間)의 구별은 Einstein의 논문뿐만 아니라, 시간의 팽창(시간지연)에 대한
수식적 설명에서도 그 오류가 있는 것이므로 확실히 알아두어야 한다.
다시 한 번 말하지만 시간 T 라는 것은 ‘끝 시각’ tf, ‘시작 시각’ ti 일 때
T = tf - ti
가 되는데, 이러한 시간 T 를 또 다시 시각으로 오판하여
T = Tf - Ti
로 하면 안된다는 것이다.
그 가장 큰 이유는 “크기가 없는 점인 시각”을 나누는 경우가 생기기 때문이다.
4. Doppler효과의 존재
신호를 이용한 관측이라는 것은 신호원과 관측자의 운동 상태에 따라 사상의 발생이 다른 것으로 관측하
게 되는데, 이것은 주어진 매질에 따른 ‘신호의 특정 속도’가 주어져 있기 때문이며 이러한 결과에 대한
효과를 “Doppler효과”라 한다.
신호를 발생시키는 모든 신호원의 운동 상태와 관측자의 운동 상태에 따른 “Doppler효과”는 필연이다.
여기서 매질의 특성에 따른 ‘신호의 특정 속도’라 함은 신호원이 등속도운동이나 가속운동을 하더라도 신
호원의 운동 상태에 관계없이 매질 특유의 신호전파속도를 갖는 것을 의미한다.
특히 주의해야 할 것은 이러한 <매질에 대해 운동하는 관측자>에게는 당연히 신호의 속도가 달리 나타나
게 된다.
다시 말해서 “매질” 그 자체가 운동의 기준이 됨을 의미한다!!!
한마디로 신호가 전파하는 공간 내의 매질이 운동의 기준이라 할 수 있다.
Michelson-Morley는 이러한 운동의 기준이 되는 매질인 Ether의 존재를 찾기 위한 실험을 하려던 것이
었다.
즉, Ether는 파동(波動)을 전달하는 역할을 하는 것으로 광파나 중력파나 파동이라는 이름을 쓰려면 매질
의 존재 여부를 먼저 확인해야 한다.
다시 말해서 Ether 의 존재 여부를 먼저 확인했어야 하는 것이다.
***특히 주의***
일견하기에 너무 쉬워 보이는 [기초지식]이 상대성이론을 이해하기 위해서는 필수적인 요소이다.
이것을 무시한 것이 상대성이론이기 때문이다.
[응용지식]
1. “계”와 “질점”의 정의
"계(系)"
“ 열역학에서 문제가 되는 일정량의 물질군을 가리킨다.
즉, 자연현상을 생각할 때, 그 성질을 명백히 하기 위해서는 자연계의 일부를 임의로 나누는 경계를 설정
한다. 이와같이 하면 자연계는 경계의 내측과 외측으로 나누어진다. 경계 내를 "계(系)", 경계 외를 주위
또는 외계(外界)라고 한다. 이러한 "계(系)"는,
개방계 혹은 열린계[系:open system] : 외계와의 사이에 물질과 Energy 출입이 가능
밀폐계 혹은 닫힌계[系:closed system]:Energy 만 이동이 가능
고립계[系:isolated system] : 물질과 Energy 의 수수가 없음
로 구별이 된다. "
“질점 [質點]”
[물리] 물체의 질량이 모여 있다고 보는 점. 역학 원리 및 모든 법칙의 기초가 된다.
"계(系)" 와 “질점 [質點]”의 관계
이러한 계와 질점에 대한 거시적 구별에서는 다음과 같은 예를 들 수 있다.
"지구의 태양 주위의 운동만을 적당한 정확도로 따지고자 할 때에는 <지구를 질점으로 생각할 수 있다>.
그러나 바다의 조류, 대기의 변화, 지진 등을 따질 때에는 분명히 <<지구는 질점으로 생각할 수 없다>>."
이것은 무슨 말인가 하면, “계(계)의 정의”를 따르면 ‘구별 지어진 별도의 공간’이 있고,
광속은 ‘각 공간 내의 매질에 따른 일정 속도’만을 가질 수 있기 때문에
“각 계(계) 내에서의 광속(또는 음속)은 일정”하다는 것이다.
이것을 질점과 계에 따른 설명을 덧붙여 살펴보자면,
계(계)를 이루고 있는 버스, 기차, 비행기 등이 광원(또는 음원 : 신호원)에 접근하거나 멀어지는 경우,
신호원이 있는 공간에 대하여 운동하는 버스, 기차, 비행기의 <표면>은 신호(빛, 음파 등)와 속도의 가감
이 되지만, 버스, 기차, 비행기 등의 내부에서의 신호(빛, 음파 등) 속도는 일정할 수밖에 없다는 것이다.
즉,
버스, 기차, 비행기 등이 운동하는 공간을 S계라 하여 이 공간에서의 광속(또는 음속)을 x = ct 라 할 때,
버스, 기차, 비행기 등의 내부 공간은 S'계라 하여 이 공간에서의 광속(또는 음속)은 x' = ct' 라는 것이다.
Doppler효과적인 측면에서 볼 때,
S 계에서 운동하는 버스, 기차, 비행기 등의 <표면>에서는 신호원이 있는 공간에 대한 운동이므로
파장 변화없는 진동수 변화 즉, 신호(빛, 음파)와의 속도 가감에 따른 Doppler효과가 나타나지만,
S' 계인 버스, 기차, 비행기 등의 <<내부>>에 있는 관측자에게는 짧아지거나 길어진 파장 즉, 변화된 파장
에 따른 진동수 변화를 관측하게 되지만, 신호의 속도는 S계 공간의 속도와 동일하다는 것이다.
물론 S계와 S'계의 공간 매질이 동일한 경우를 이야기한다.
기초지식도 없는 상대론자들이 말하는 S계, S'계의 “계”의 개념을 질문하면 “관성계” 라는 엉뚱한 답변을
듣게 된다.
“계의 정의”에 따른 것이 아닌 ‘관성계’라고 보면 안되는 이유를 보이면 다음과 같다.
‘관성계로 하면 안되는 이유’
“특수 상대성이론의 제2의 공리는, "광속도는 관측자에 대해 언제나 일정하다" 고 되어 있다.
이 같은 공리의 예는, 자동차에 타고 있는 소년에게 적용한다면, 자동차가 빠르거나 늦거나, 다리 쪽으로
달리고 있건 멀어지고 있건(물론 소년은 시속 24km로 공을 던진다고 가정한다), 공은 언제나 같은 속도
(시속 24km)로 다리에 부딪치게 된다. 아인슈타인은 이것을 우주의 기본 법칙의 하나라고 믿은 것이다.
[상대성원리. 박봉렬감수. 현암사. 1974. p.15~~72 요약]
이런 멍청한 예를 들어도 무슨 소리인지 모르는 상대론자들에게 기초 지식을 심어 주기란 매우 힘들다.
공은 질량을 갖기 때문에 당연히 관성력이 적용되며 이러한 경우를 “관성계”라 볼 수 있지만,
"광속도는 관측자에 대해 언제나 일정하다"라는 공리를 적용하려면 ‘빛이나 음파’와 같이 매질에 따른 특
성 속도를 갖는 경우이기 때문에 “관성계”와는 전혀 무관한 것이다.
매질에 따른 특성 속도를 갖는 예는 얼마든지 있다.
선수파라든지 충격파라든지 체렌코프복사 같은 것들은 매질특유의 전파속도를 갖기 때문에 일어나는 현
상들인 것이다.
2. 광속일정의 원리
“둘째로, 그것은 새로운 물리적 원리를 암시하여 주는 것이었다. 즉, 자유공간에서의 빛의 속도는 광원이
나 관측자가 어떠한 운동을 하더라도 어디에서나 동일하다는 것이다.“
이것이 Michelson-Morley 의 실험(?)에서 얻어진 “광속일정의 원리”의 개념이다.
물론 고등학교 교과서에도 나오는 설명을 보면,
"빛의 속도는 움직이는 물체에서 나오는 빛이나 정지하고 있는 광원에서 나온 빛이나 관측자의 운동 상
태에 관계없이 항상 일정한 값을 가진다. 이것을 광속도 불변의 원리라 한다."
[고등학교 물리 2. 권숙일 외 3명저. (주)두산. 2001. p.293]
인데, 어느 설명이나 “관측자의 운동 상태” 가 들어 있다.
그 이유는 [대기로 둘러싸여 “계”를 이루고 있는 지구]를 몰랐기 때문에 ‘질점적 지구(이것이 관측자)’와
‘빛(ether 매질을 운동하는)’의 상대운동으로도 “광속일정”이라는 오판을 한 결론임을 나타내는 것이다.
이 의미를 모르는 상대론자들은 아무것이나 “광속일정의 원리”라 하여 다음과 같이 Maxwell 이나
Einstein 논문의 광속일정 가정의 주장을 하지만 몽땅 엉터리로 보면 된다.
Maxwell 이나 Einstein 논문의 광속일정이라는 개념은 주어진 공간 매질에 대해서 신호의 전달 속도는
매질에 따른 특성 속도를 갖는 것을 의미하는 것으로 “광속일정의 원리”의 개념과는 전혀 다른 것이다.
예를 들어 Einstein 과 그 일당들이 주장하는 “광속일정의 원리”를 보자.
“여기까지는 모두 초보적인 이야기들이며 가장 보수적으로 뉴턴 물리학에 집착된 사람들에게도 아무런
거리낌이 없을 것이다.
혁명을 일으키고 있는 것은 바로 이 다음 단계부터이다.
문제가 되는 것은 위에 말한 절차가 서로 운동하고 있는 두 시계에 대해서도 적용될 것인가, 만일 그렇다
면 그 결과는 어떠할 것인가 하는 점이다.
여기서 아인슈타인은 하나의 가정을 설정하였는데, 이것은 얼핏 보기에 무척 놀라운 것이지만 지금까지
수행된 모든 실험적 관측에 의하여 확인되고 있는 가정이다.
이 가정이란
[한 관측자에 의해 측정되는 빛의 속도는, 그 광원이 관측자에 대하여 균일한 속도로 운동하고 있는 한,
관측자에 대한 이 광원의 속도가 얼마이든 관계없이 늘 일정하다.]
는 것이다.
이 원리는 아인슈타인의 이론에서 너무도 중요한 역할을 하고 있기 때문에 이것을 가능한 한 사실적으로
서술해 둘 필요가 있다.
이 원리가 말하는 것은 가령 우리가 빛을 발하는 손전등을 가지고 이것이 발하는 빛의 속도를 측정한다
고 할 때, 이 빛의 속도는 이 빛을 발하는 손전등이 관측자에 대하여 아무리 빨리 움직인다고 하더라도
이 움직임에는 관계없이 항상 동일하다는 것이다.
[움직이는 광원에서 발사되고 있는 빛은 그 빛깔이 변한다고 하는 이른바 도플러효과(Doppler effect)는
잘 알려져 있다. 이것이 의미하는 것은 가령 광원이 관측자 쪽으로 운동하고 있으면 빛은 푸른색 쪽으로
빛깔이 변한다는 것인데, 이것은 즉 빛의 진동수(振動數)가 증가하고 파장(波長)이 감소한다는 것을 말한
다. 그러나 이 두 효과 -- 진동수 증가와 파장 감소 -- 는 서로 보상하는 역할을 하여 결국 빛의 속도는
일정하게 유지된다].
우리는 지금 이 [광속일정의 원리](principle of constancy)에 대해 직접적인 실험적 증거를 제시할 수 있
다.
가장 극적(극적)인 예는 <2중성>(二重星, double stars) -- 서로의 주위 궤도를 돌고 있는 한 쌍의 별들
-- 으로부터 나오는 별빛에서 찾아 볼 수 있다.
이 2중성의 운동궤도 안에는 별이 지구로 향해 움직이는 부분과 또한 지구에서 멀어지는 부분이 있을 것
이 틀림없다.
만일 궤도상의 이 두 위치에서 발생한 빛의 속도가 서로 다르다면 이 움직이는 별을 보게 될 때 여러 가
지 <유령>(ghost) 형상들이 우리에게 나타나보이리라는 것을 쉽게 증명할 수 있다.
예컨대 한 별이 동시에 두 장소에 있는 것 같이 보일 수도 있다.
그런데 이러한 형상들은 관측되지 않으며 이러한 사실이 바로 이 원리에 대한 결정적인 증거를 제공하는
것이다.
여기서 말해 둘 주목할 만한 사실은 이 예, 그리고 흔히 제시되는 다른 예들이 모두 상대성이론 이후에야
알려졌다는 점이다.
2중성에 관한 연구의 예를 보면 이것은 네덜란드의 천문학자 빌름 드 시터르(Willem, de Sitter,
1872~1934)에 의하여 1913년에 알려진 것이다.
[아인슈타인 1. J,번스틴 지음. 장회익 옮김. 전파과학사. 1997. P. 95~96]
이것이 Einstein 과 그 일당인 좀비 무리들이 주장하는 ‘광속일정의 원리’ 라는 것이다.
일단 백진태물리학을 이해하는 분들이 주목해야 할 것은,
(1) 고등학교 교과서나 현대물리학책의 “광속일정의 원리”에 대한 개념 자체가 다르다는 것.
[관측자의 운동상태에 대한 언급]
(2) 파동은 매질에 따른 특성 속도를 갖는다는 것은 일반적으로 누구나 알고 있다.
[달리는 자동차나 기차 등의 경적 소리가 도로가에 정지해 있는 관측자에게 다른 속도로 관측되는가?
정신 이상자가 아닌 다음에야 이런 멍청한 소리를 한다는 그 자체가 수치스러운 이야기인 것이다.
‘광원이 관측자에 대하여 균일한 속도로 운동하고 있는 한’이 아니라 별 요란스런 가속운동을 해도
매질에 대해 정지해 있는 관측자에게 빛이나 음파의 속도는 항상 해당 매질에 따른 특성 속도를
가질 수밖에 없다.]
한마디로 “광속일정의 원리” 자체에 대한 개념을 모르고 있다는 반증인 것이다.
Einstein이 말하는 것은 “가정”이 아닌 “진리”인 것이다.
<광속일정의 요약>
Maxwell 의 광속일정 : 신호원과 관측자가 정지해 있는 경우 (진리)
Einstein의 광속일정 가정 : 관측자가 정지해 있고, 신호원이 운동하는 경우 (진리)
Michelson-Morley의 광속일정 : 신호원과 관측자가 서로 운동하는 경우 (오류)
다시 말해서 비록 실험을 하지도 않았지만 Michelson-Morley의 광속일정만이 상대론에서 주장하는 광
속일정의 원리에 맞는다고 할 수 있다.
Maxwell 이나 Einstein의 광속일정 가정은 가정이 아니라 진리인 것이다.
물론 Maxwell 이나 Einstein의 주장과 같은 경우에는 “음속도(音速度)일정의 원리”가 적용될 수도 있다.
3. 광속일정의 원리에 따른 여파
"속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값이다. 광속도를 억지로(억지라기보다도 자연계의 실정에 따
라서 라고 말하는 편이 낫다. 결코 억지가 아니기 때문에) 일정하게 한 것이므로 거리라든가 시간쪽에
여파가 가는 것이 당연하다."
책의 설명이다.
상대론적 예언효과라는 것 즉, 길이의 수축, 시간의 지연, 질량의 증가라는 것들은 “광속일정의 원리” 라
고 하는 조건이기 때문에 발생된 것임을 알 수 있다.
따라서 “광속일정의 원리”라는 조건이 아니면 특수나 일반 상대성이론을 이야기 한다는 자체가 무의미하
다.
이러한 이유로 “광속일정의 원리”라는 개념과 그 의미가 중요한 것이다.
원래 “광속일정의 원리”는 Michelson-Morley 의 하지도 않은 실험의 결과물인데, 그 의미도 모른 채
무조건 빛이면 “광속일정”이라고 생각하는 돌멩이들이 상대론자들인 것이다.
Dolinstein 의 논문은 초등학생 수준의 “시각(시각)” 과 “시간(시간)”의 구별 못하는 오류뿐만 아니라,
“광속일정의 원리”의 개념 자체를 모르는 휴지 조각에 불과한 종이일 뿐이다.
4. 상대성원리와 상대성이론
“첫째는, 에테르의 딜레머에 해답을 주었는데, 간단히 말하자면, 에테르는 발견되지 않는다는 것이었다.
즉, 정지 에테르는 우주에서 움직이지 않는 유일한 것이므로, 절대운동을 하고 있다. 실제로 별이나 혹성
으로부터 아주 멀리 떨어져 있어서, 자기가 움직이고 있는 속도를 측정하기 위한 기준점으로 삼은 것이
아무것도 없다면, 우주 공간에 단 혼자 있는 당신이 움직이고 있는지 움직이지 않는지 결코 알 수 없다.
아인슈타인이 주목했던 것은 다음과 같은 사실이다. "모든 운동"은 상대적인 것이다(그러므로 상대성이론
이라는 명칭이 붙어 있다). 절대운동이라는 것은 결코 취급할 수 없다. 다른 무엇에 대한 운동만이 문제
다. 대체로 우리는 물체가 이러이러한 속도를 갖는다고는 말하지 않고, 그 무엇에 '대해서' 이러이러한 속
도를 갖는다고 말하지 않으면 안된다.
그러므로 지구로부터 떠난 경우, 속도라는 말만으로는 의미를 알 수 없다. 결국 이 우주 안에 정지한 기
준점으로 사용할 만한 천체는 존재하지 않는다. 모든 천체는 서로 상대운동을 하고 있는 것이다. 이 점에
관해서는 천체중에 단 하나의 예외도 없다. 이렇게 우리가 발견할 수 있는 것은 "상대운동" 뿐이므로, 에
테르는 발견될 수 없었던 것이다.“
이 글에서 보듯이 Ether 의 중요 성질은 “빛의 전달 매질” 뿐만 아니라 “우주적 기준”의 의미를 갖는다.
이러한 우주적 기준이 없기 때문에 서로 상대방에 대한 나의 운동의 개념인 상대성원리가 나온 것이다.
즉, 절대 기준계가 없기 때문에 나온 개념이라는 것이다.
조금 더 설명을 하자면,
“즉, 정지 에테르는 우주에서 움직이지 않는 유일한 것이므로, 절대운동을 하고 있다. 실제로 별이나 혹
성으로부터 아주 멀리 떨어져 있어서, 자기가 움직이고 있는 속도를 측정하기 위한 기준점으로 삼은 것
이 아무것도 없다면, 우주 공간에 단 혼자 있는 당신이 움직이고 있는지 움직이지 않는지 결코 알 수
없다.“
라는 것이 “상대성원리”인 것이다.
이러한 ‘상대성원리’에 잘못된 “광속일정의 원리”가 도입되어,
"속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값이다. 광속도를 억지로(억지라기보다도 자연계의 실정에 따라서
라고 말하는 편이 낫다. 결코 억지가 아니기 때문에) 일정하게 한 것이므로 거리라든가 시간쪽에 여파가
가는 것이 당연하다."
라는 길이와 시간, 질량 등의 변화가 생길 것이라는 것이 상대성이론인 것이다.
따라서 “광속일정의 원리”가 잘못된 것이라면 상대성이론은 더 이상 존재 가치가 없게 되는 것이다.
"물론 마이켈슨이 어떤 효과를 발견하였다고 한다면 상대성이론은 틀린 것이라고 간단히 말 할 수 있다."
[아인슈타인 1. 장회익역. 전파과학사. 1993. p.90]
라는 말은 Michelson-Morley 의 실험에서 “광속일정의 원리”가 나왔기 때문에 생긴 것이며, 그들의 실험
이 오류임을 알게 되면 “광속일정의 원리”가 엉터리라는 것이기 때문에 당연히 “상대성이론은 틀린 것”
이라고 간단히 말 할 수 있다는 의미인 것이다.
책을 읽고 설명을 들어도 뭔 소리인지 모르는 상대론자들!!!
5. 미시와 거시적 량
상대성이론을 하면서 가장 기초적인 부분들이 무시되고 있음을 알지만, 그 중의 대표적인 예가 이제 이
야기하려는 미시적 량과 거시적 량에 따른 “시간”과 “길이”에 관한 것이다.
“시간”에 대한 미시적 량의 대표적 표현이 ‘진동수’로 나타낸 것이다.
“길이”에 대한 미시적 량의 대표적 표현은 ‘파장’으로 나타낸다.
‘진동수 란?
물리학에서 단위시간 동안 고정된 점을 통과하는 파의 수. 주파수라고도 함.‘
[Daum백과]
여기서 단위시간이란 1초를 이야기하게 된다.
그러나 우리 생활에 있어서 1초라는 단위 시간이 아닌 1일, 1 개월, 1년 등과 같이 긴 시간을 두고
반복되는 사상의 표현에 있어서 필요한 것이 주기 즉 “시간”으로 나타내는 방법이다.
이러한 긴 시간의 표현에 있어서 기본 개념은 파장의 의미를 아는 것이다.
‘파장[波長]이란?
[물리] 파동의 마루에서 다음 마루까지의 거리. 한 번의 주기 동안 파동이 진행하는 길이이다.‘
또는
‘2개의 연속적인 파동에서 대응되는 두 지점 사이의 거리’
[Daum백과]
쉽게 예를 들면 아침에 해가 뜨고 다음 날 아침에도 해가 뜨는 일의 반복은 파동의 마루에서 마루까지로
볼 수 있다.
따라서 이때의 주기는 1일이라 할 수 있다.
종합하면,
진동수로 표현된 시간은 단위 시간인 1초라는 미시적 량을 나타낸다면,
주기로 나타낸 시간은 1일, 1년 등의 거시적 량을 나타낸다고 볼 수 있다.
상대론에서 시간팽창이라 하니까 특별한 의미가 있는 줄 알지만 실상을 알게 되면 어느 것이나 주기
즉 “시간”의 의미는 같은 것이다.
물론 상대론에서 길이의 수축이라 것은 ‘파장이 짧아진 것’을 의미하는 것이다.
따라서 “광속일정의 원리”에 따른 수식 즉, x = ct, x' = ct' 라는 의미는 위의 책
[아인슈타인 1. J,번스틴 지음. 장회익 옮김. 전파과학사. 1997. P. 95~96] 의 내용에서,
“이것은 즉 빛의 진동수(振動數)가 증가하고 파장(波長)이 감소한다는 것을 말한다. 그러나 이 두 효과
-- 진동수 증가와 파장 감소 -- 는 서로 보상하는 역할을 하여 결국 빛의 속도는 일정하게 유지된다.“
에서 보듯이,
c = x/t = x' /t' (또는 c = xo/to 등)
으로 나타낼 수 있으며,
파장 즉, 길이가 증가하면 시간 즉, 주기가 증가하고,
파장 즉, 길이가 수축하면 시간 즉, 주기가 수축(짧아짐) 한다는 것을 의미한다.
6. 상대론적 용어 : 고유와 관측의 의미
우리가 사용하는 도량형기들이 사실상 표준이 된다.
상대성이론에서 이야기하는 고유질량(proper mass), 고유길이(proper length), 고유시간(proper time)이
라는 것은 우리가 사용하는 도량형기 이외에 아무것도 아니다.
그러나 상대성이론에서는 운동체(사실은 운동계이어야 함)의 시간과 길이, 질량이라는 것을 외부 관측자
가 관측함에 있어서 관측된 질량, 관측된 길이, 관측된 시간으로 표현하지만 어느 것이나 우리가 사용하
는 도량형기에 따른다.
결국 동일한 도량형기를 사용하는 것인데, 운동체와 관측자 간의 상대운동에 다른 관측값의 변화 즉,
Doppler효과에 따른 관측값이 달리 나타나는 것뿐이다.
결론적으로 말하자면
“고유” 라는 것은 운동체 즉, 신호원의 값을 의미하고,
“관측값”이라는 것은 관측자가 어떻게 관측하는가의 의미인 것이다.
문제는 신호원에서 사상의 발생을 알리는 신호인 “빛(전자기파)”이 관측자에게 도달하는 과정이 없는데
어떻게 관측 가능할 것인가? 이다.
신호 없이도 볼 수 있는 상대론 추종의 좀비 무리들아!
초능력을 발휘해서 지금 북한에서 뭔 짓을 하는지 중계방송 좀 해 보거라..~~!!!
“고유값”과 “관측값”의 예를 들자면,
음파와 같은 경우에도 60 cycle/sec 의 음파를 발생 시키면서 관측자에게 접근하는 자동차의 진동수가
90 cycle/sec 로 증가된 음파를 관측하게 된다 할 때,
60 cycle/sec 를 고유 진동수(신호를 발생시키는 자동차의 진동수),
90 cycle/sec 를 관측 진동수(Doppler효과에 따른 관측자의 관측 진동수),
라고 이름 붙인 것뿐이다.
결론적으로 말하자면 신호원의 시간, 길이, 질량은 고유시간, 고유길이, 고유질량이라는 이름을 붙이고,
관측자의 관측시간, 관측길이, 관측질량이라 이름 붙이지만 우리의 도량형기로 생각을 하고 있는 것은
마찬가지이다.
상대론자들은 뭐 새롭거나 대단한 것처럼 고유질량이니 고유길이니 고유시간이라고 이름만 붙였을 뿐이
다.
[결론]
한마디로 주접떨지 말고 관측자가 관측할 수 있는 방법이 무엇인가?를 따지면 된다.
빛 신호를 이용한 신호원과 관측자!!!
이것이 지난 40여 년 간을 설파하며 주장해 온 것인데 아직도 상대성이론이라는 만화를 학문이나 과학인
양 추종하는 좀비 무리들이 있다는 것은 참으로 서글픈 일이다.
인류나 국가와 민족을 위해서는 참으로 불행한 일이기도 하다.
왜?
“한마디로 주접떨지 말고 관측자가 관측할 수 있는 방법이 무엇인가?”
를 말하는지 알고 있는가?
특수 상대성이론의 시간지연을 설명하는 수식상에서 “시각” 과 “시간”의 구별도 못하는 계산에 의하여
빛이 관측자에게 도달하는 과정의 수식 즉, vx'/c^2 가 없어지기 때문에 관측 불능의 이론임을 설명해
왔는데도 무슨 소리인지도 모르고 있다.
나아가서 바보짓의 첨단을 가려고 “특수 상대성이론”이 아닌 “일반 상대성이론”으로 순진한 학생들의 아
까운 시간과 청춘을 낭비하게 하려는 경향이 인터넷상에서 벌어지고 있음은 안타까운 일이 아닐 수 없다.
상대론자들이 얼마나 멍청한가를 증명해 줄까?
“중력시간지연
중력시간지연(重力時間遲延, gravitational time dilation)은 시간지연의 일종으로서, 중력을 발생시키는
질량으로부터 서로 다른 거리에 있는 관찰자들이 각자 관찰한 사건의 시간이 다르게 보이는 것이다.
중력퍼텐셜이 강할수록 시간은 빠르게 간다. 이 효과는 알베르트 아인슈타인이 일반상대론을 발표하면서
처음 예측했으며, 그 이래로 여러 실험을 통해 검증되었다.“
“위키백과, 우리 모두의 백과사전.”
“서로 다른 거리에 있는 관찰자들이 각자 관찰한 사건의 시간이 다르게 보이는 것” 이라고 했는데,
관찰한 사건의 “시간”을 어떻게? 무슨 방법?으로 관찰한 것인가?
어디 답변해 보시지?
우편집배원 아저씨가 “시각”을 배달해 주셨는가?
야구공에 “시각”을 적어 보냈는가?
초음파로 “시각”을 알려 주었는가?
시간지연을 유도하는 과정에서 빛이 관측자에게 전달되는 과정을 뜻하는 vx'/c^2 항이 없어졌는데
무슨 관측????
한마디로 놀고 있어도 모른다.
상대론자들!!!!
ㅋㅋ......
그래도 “서로 다른 거리에 있는 관찰자들이 각자 관찰한 사건의 시간이 다르게 보이는 것” 이라는
거리 개념은 넣었넹....!!!!!
왜? 거리에 따라 시간이 다르게 보일까?
멍청한 상대론자들!!!
“그러나 좀 더 생각해 보면 빛의 속도가 무한대가 아니기 때문에 이 사건을 비춰주는 빛이 우리 눈에 도
달하기까지 일정한 시간이 소요되며, 따라서 엄격히 말하자면 우리는 이미 일어난 사건과 시계를 비교하
고 있는 것이다.”
[아인슈타인 1. J,번스틴 지음. 장회익 옮김. 전파과학사. 1997. P. 93]
“빛이 전달되는 시간차”라는 것을 왜? 모르는가?
“시간지연”의 수식에서 이 개념을 없앴는데 상대론의 좀비들이 어찌 알겠는가?
상대성이론 자체에 빛의 전달 과정이 없음을 알기는 하는가?
“필요에 따라 저절로 알 수 있다”가 상대론자들의 답변이겠지...!!!! ㅎㅎ....ㅎ!!!!
[사족(蛇足)]
1. EBS 방송을 잠시 스치면서 보니 발전을 위하여는 “질문과 토론”이 필요하다고 한다.
이것은 싹수가 보이는 민족에게나 하는 이야기로서 당연한 진리이지만,
DNA 자체가 무조건 반대와 비방 나아가서 질문에 답변이 궁하면 사이비로 몰아가는 민족성은
전혀 해당 사항이 아니란 점을 알아야 한다.
“외국 책에 있으니까 할 수 없다”의 민족성!!!
질문하면 사이비!!! ㅋㅋㅋ!!!
뭐? 질문과 토론?
하여간 좋은 말은 다 갖다 붙이는 민족성이라니까!!!!
2. 아주 오래 전에 “길이 팽창”을 주장하던 “백남0”님이 있었는데 아직도 이러한 주장을 한다는 것은
물리학의 발전적 측면에서는 참으로 안타까운 일이 아닐 수 없다.
GPS와 같은 경우는 등속도 운동에서 나온 “특수 상대성이론”과
가속운동에서 나온 “일반 상대성이론”을 동원하여 설명한다.
운동은 “등속도”아니면 “가속”의 두 가지 중 어느 하나에 해당되는 것이지,
“등속도 운동”과 “가속운동”을 동시에 하는 운동도 있나?
백진태 물리학에서는 이런 경우를 바보로 취급한다네.
지구 궤도를 돌고 있는 우주선에 대한 이야기 책 내용도 참고로 보여주마.
“특수 상대성이론은, 확실히 서로 일정한 상대속도로 움직이고 있는 두 사람의 관측자에게는,
시간경과가 늦어진다고 '예언한다'.
그러나, 이 예언이 성립하는 것은 상대속도가 <일정>한 때뿐이다.
이 예언은, 로켓이 이륙한다든지 착륙할 때에는 성립하지 않는다.
왜냐하면, 이착륙 때에는 가속도가 작용한다.
즉, 그 속도가 '일정하지 않다'.
이 경우는 일반 상대성이론을 적용하지 않으면 안 된다.
그리고, 이륙한 후 일정한 상대속도로 달릴 때 시간 경과가 늦어지는 것은,
로켓이 이륙하거나 착륙할 때의 속도변화 때문에 상쇄되어 버린다는 것이 증명된다.
따라서, 젊음이 연장된다는 그런 효과는 물론 없으므로 패러독스는 생기지 않는다.
[상대성원리. 박봉렬감수. 현암사. 1974. p.129]
이 설에 대해서 다음과 같은 반대 의견이 있을지도 모른다.
만일 로켓이 한번 이륙한 후 지구의 주위를 "일정한" 속도로 영원히 돌고 있다면 영원히 젊음을 유지할
수 있지 않느냐.
그러나 이런 반론의 논리도 틀린 것이다.
왜냐하면,
지구의 주위를 일정한 속도로 돈다는 것은 "일정한" 속도의 운동은 아니다.
일정한 속도란 것은 속도도 그 방향도, 모두 다 일정한 것을 가리킨다.
로켓을 원운동(圓運動)시키기 위해서는 가속도를 가하지 않으면 안된다.
따라서, 특수 상대성이론과 그 예언은 이 경우에 부합되지 않는다.
[상대성원리. 박봉렬감수. 현암사. 1974. p.129~130]
차라리 주기적으로 GPS의 시간적 오차를 줄이려면 지구를 회전하는 과정에서 태양쪽과 지구 반대쪽의
음지쪽을 지나는 동안의 온도차에 따른 전자 장치의 확인이 더 시급하다고 생각한다.
더 나아가서 길이 팽창을 주장하려면 Lorentz 변환식에서 관측자에게 빛이 전달되는 과정을 생각해
보아야 할 것이다.
“광속일정의 원리”라 했으니까 x = ct, x' = ct'를 이용하여,
시간에 관한 Lorentz 변환식 t' = (t-vx/c^2)*k 의 양 변에 c를 곱하면,
길이에 관한 Lorentz 변환식 x' = (x-vt)*k 이 됨을 안다면
길이의 수축이나 팽창이 아닌 파장의 변화임을 알게 되고 결국 Doppler효과임을 알게 될텐데.....
어찌하여
c = xo/to
에 목매는가?
c = x/t = x'/t' = xo/to = L/T = Lo/To = λ/t = λo/to ......등등.
나아가서
c = x'/t' = (x-vt)*k/(t-vx/c^2)*k
이제는 어리석음에서 벗어나
<1> 바보상수 k(비례상수 k)가 왜? 나왔는지?
<2> “광속일정의 원리”가 무엇인지?
<3> 개선 방법이 무엇인지?
를 생각해 보아야 할 때임을 모르는가?
아까운 젊음과 시간을 낭비하지 말고 독선(獨善)에서 벗어나야 할 때임을 알기 바란다.
한마디로 이제는 나무 하나에 목메지 말고 숲을 보아야 할 때인 것이다!!!!