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상대성이론 - 수식정리(교육용)
이 글도 일본이나 중국 유학생 분들이 참고하시고, 귀국의 과학 발전은 물론 인류의 과학 발전에 기여하
기를 바라는 마음에서 쓴다.
따라서 한국者들은 볼 필요도 없는 글이다.
인터넷 상에서 보면 한국 고등학생들에게도 상대성이론을 교육시킨다는 것을 알 수 있다.
교사들의 노고를 인정하지만 그러나 나는 한편으로 비례상수(바보상수) k 와 시간 팽창(시간지연)에 대해
서는 수식없이 어떻게 교육을 시키는지 궁금하기도 하다.
무조건 암기식의 상대성이론적인 현상이라는 것만 교육시키는 것은 아닐까?
한국의 일이니까 접어둘 수밖에 없다.
지난 40여 년 동안이나 피력을 해도 소용없는 민족성들이니까!!!!
중국이나 일본의 유학생 분들은 엉터리 수식이 난무하는 상대론에 대해서 오류의 유무를 판단하시고
귀국의 학생들의 교육은 물론 국가와 인류의 과학 발전에 이바지 하시기를 바란다.
이 글도 한국者들은 볼 필요없다!
상대성이론에서 필요한 수식의 고찰
1. Galilei 좌표변환에서
(1) 운동
(2) Galilei 좌표변환식
(3) 두 “계”의 연결고리와 광속일정
(4) 질점과 계
2. Lorentz 좌표변환에서
(1) 비례상수(감마상수 : 바보상수) k
(2) “계”의 운동
(3) Doppler효과
3. 상대론적 기대효과에서
(1) 길이의 수축
(2) 시간지연
(3) 상대론적 효과의 의미
<1> 길이수축과 시간지연?
<2> “시각”에 대한 상대론자와 백진태의 차이
[결론]
상대성이론에서 필요한 수식의 고찰
물리학상에서 “계”의 개념을 도입한 부분이 좌표변환이다.
Michelson-Morley 의 실험?에서 잘 못 얻어진 “광속일정의 원리”와 더불어 적용된 “계”의 운동을 다룬
다는 것은 단일 공간 내에서 운동하는 두 질점적 관측자나 운동체를 다루는 Newton 역학과는 차이가 있
다.
Michelson-Morley 의 실험?에서 분류했던 “질점적”인 부분과 “계”인 부분에 대하여 물리적인 차이를 알
아 본다.
미리 밝혀 두는 것은 상대성이론에 관한한 초등학교 산수에서 4칙연산(+ - * /) 이외의 수식을 사용한다
면 몽땅 엉터리로 보면 된다.
1. Galilei 좌표변환에서
Galilei 좌표변환은 “광속일정의 원리”에 어긋난다는 이유로 소홀히 취급되어왔지만, 어쩌면 “계”의 역학
의 입문이기도 하다.
좌표변환의 뜻은 대 선배 물리학자이신 Galilei 선생이 백진태에게 숙제로 남겨 놓으신 것인지는 모르지
만 좌표변환의 의미는 여기에 다 포함하고 있는 것이다.
가장 중요한 그러나 가장 소홀히 했던 부분인데, 실질적인 의미는 여기에 모두 담겨 있기 때문에 물리학
적인 측면에서는 가장 중요한 부분이기도 하다.
<요약 1>
Galilei 좌표변환의 기본적 개념과 설정을 보면,
(計算을 簡單히 하기 爲해서 v 를 그림과 같이 +x 方向으로 잡자).
[그림 1] Galilei 좌표변환
일반적으로 알려진 Galilei 좌표변환 [그림 1] 과 같은 상황에서,
"萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座標原點이 겹쳤을 때부터 재기 始作한다면, S 系에서 x 方向으로
잰 測定距離는 S' 系에서 잰 測定距離 보다 vt 만큼 더 크다.
이것은 S' 系 가 x 方向으로 移動한 距離에 該當한다. 卽,
x' = x-vt ......(1)
이다."
라고 한다.
여기서 주의해 보아야 할 것은,
① 좌표원점이 겹쳤을 때부터 재기 시작
② x 方向 과 같이 방향성을 이야기 한다는 것
③ “S 系에서 x 方向으로 잰 測定距離는 S' 系에서 잰 測定距離 보다 vt 만큼 더 크다의 수식”
등의 3 가지이다.
<요약 2>
“Galilei 座標變換式에 따라 S 系에서 測定한 速度 成分을 S' 系에서의 速度 成分으로 變換하는데는
式 (1)에서 (4)까지의 關係式을 時間에 對하여 微分하면 된다. 卽,
vx' = dx'/dt' = vx-v .......(5)“
“둘째 假定은 빛의 速度 c 는 S 系에서 測定하든, S' 系에서 測定하든 同一한 값이 되어야 한다는 것을
要求한다. 그러나 萬若 S 系에서 x 方向으로 測定한 빛의 速度가 c 라 하더라도, 식 (5)에 따르면
S' 系에서는 그것이
c' = c-v
가 된다. 分明히, 特殊 相對性理論의 假定을 滿足시키기 爲해서는 또 다른 새로운 座標變換式이 必要하게
되었다."
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.13~14]
아마도 초등학교에서 산수를 제대로 배웠다면 이러한 미분 같은 소리는 안했을 것이다.
이 부분에서 가장 주의 해 볼 것은
① “속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값이다” 라는 물리적인 행위
② c' = c-v 이기 때문에 광속일정 c 에 위배되어 特殊 相對性理論의 假定을 滿足시키기 爲해서는 또 다
른 새로운 座標變換式이 필요하게 되었다
라는 Lorentz 좌표변환의 필요성에 대한 내용이다.
(1) 운동
Michelson-Morley 이후로 Ether 가 부정되면서 우주적 기준계 즉, 절대 기준계의 개념은 박탈당하고 두
관측자 혹은 두 운동체 사이의 운동은 서로 상대적이라는 상대성원리가 나오게 된다.
두 운동체 사이의 운동에는 등속도 운동일 경우 ‘정지’ 아니면 ‘접근’ 과 ‘이탈’ 의 운동이 가능하다. 즉,
“이때 멀리 어떤 불빛이 다가옵니다. 여자가 다가오자 저는 제가 멈춰있었다는 것을 알게 됩니다.
이 여자는 어떤 남자가 다가오고 있다고 생각합니다. 자신은 멈춰있다고 생각하죠.
누가 멈춰있고 누가 움직이고 있는 걸까요?
우리가 아는 건 서로 스쳐 지나간다는 사실 뿐입니다.
아무런 힘도 받지 않고 같은 속도로 움직일 때 나를 규정하는 건 상대의 움직임입니다.
이것이 갈릴레오 상대성원리입니다.“
[EBS. 빛의물리학 - 1부, 빛과 시간 특수상대성 이론]
두 질점적 관측자 사이에는 접근과 이탈의 운동을 나타내지만 "萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座
標原點이 겹쳤을 때부터 재기 始作한다면“ 이라는 조건을 둔다면 멀어지는 운동만 나타나게 된다.
그러나 Galilei 좌표변환식에서는 두 “계”를 이야기하며, "萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座標原點
이 겹쳤을 때부터 재기 始作한다면“ 이라는 조건에 불구하고 접근과 이탈의 두 가지 운동 상태가 가능하
다는 것이다.
<질점적 접근과 이탈>
위의 [EBS. 빛의물리학 - 1부, 빛과 시간 특수상대성 이론]의 글 내용을 보면 한 기준계 내에서 남자와
여자 두 관측자 사이에 접근과 이탈이라는 두 가지 운동을 나타내고 있음을 본다.
[그림 2] 한 기준계(하나의 공간) 내에서 질점적 접근과 이탈
이것은 음파의 Doppler효과에서 음원과 관측자간의 접근과 이탈이라는 과정을 나타내는 바와 같다.
<계의 접근과 이탈>
그러나 [그림 1]과 같은 “계”의 운동이라면 "萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座標原點이 겹쳤을 때
부터 재기 始作한다면“이라는 조건이라 해도 두 가지 운동 상태가 있게 된다.
먼저 분명히 해 두어야 할 것이 있다.
① 두 계 내에서 퍼져나가는 빛은 그것으로 끝이다. 다시 말해서 관측자로서는 확인 불능이다.
② “각 계 내” 에서 빛의 속도는 c 로 동일하다(매질 동일).
③ 상대성원리에 의하여 두 계는 어느 것도 절대기준계가 아니기 때문에 방향을 뜻하는 +x, -x를
따질 수 없다. “우리가 아는 건 서로 스쳐 지나간다는 사실 뿐입니다.” 와 같이 접근과 이탈의 두 가지
운동 상태만 나타날 뿐이다.
(2) Galilei 좌표변환식
이제 Galilei 좌표변환식의 조건을 보자.
"萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座標原點이 겹쳤을 때부터 재기 始作한다면, S 系에서 x 方向으로
잰 測定距離는 S' 系에서 잰 測定距離 보다 vt 만큼 더 크다.
이것은 S' 系 가 x 方向으로 移動한 距離에 該當한다. 卽,
x' = x-vt ......(1)
이다."
“계” 의 개념을 알게 되면 우리 일상생활속의 예를 들기 쉽다.
즉, S' 계에 비유되는 길이 x' 되는 전동차의 한 량을 생각하자.
[그림 3] 계의 이탈(멀어짐)
S 계에 비유될 지면에 정지한 관측자와, S' 계인 전동차 뒤쪽에 앉아있는 관측자가 동일 위치 즉 좌표원
점에 있을 때, 동일 원점의 광원에서 광속 c 인 빛이 발사된다면 길이 x' 인 전동차 내부에서 빛이 전동차
의 앞쪽에 도착하는 데는 x'/c = t' 라는 시간이 걸린다.
이 t' 라는 시간 동안 지면에 정지한 관측자 S 에 대하여 전동차가 속도 v 로 운동한다면 지면의 관측자
S 계로부터 전동차가 멀어진 거리는 vt' 가 되므로, S 계 좌표원점으로부터 빛이 이동한 총 거리 x 는
x = x'+vt' ....... (2)
가 된다.
주의해 볼 것은 S'계가 운동하는 시간을 결정하는 요인은 x'/c (= t') 라는 사실이다.
물론 무한히 큰 “계” 라면 사정이 달라지지만 그렇게 무한히 큰 “계”는 우주공간 이외에는 없다.
이 (2) 식의 의미는 책 내용대로 한다면,
“S 系에서 x 方向으로 잰 測定距離는 S' 系에서 잰 測定距離 보다 vt 만큼 더 크다.”
라는 본문의 표현이어야 하는데, Galilei 좌표변환식의 (1) 식은
x' = x-vt ......(1)
과 같이 달리 표현하고 있다.
사실 이 (1) 식의 의미를 한국말로 표현 한다면,
“S' 계에서 x‘ 방향으로 잰 측정거리는 S 계에서 잰 측정거리보다 vt 만큼 작다”
라는 표현이 되어야 한다.
여기서 두 말 뜻을 잘 보아야 한다.
“전동차가 멀어지는 한 가지 사상” 에 대하여 두 가지의 식이 나왔는데,
(1)식은 S'계의 입장에서 계산한 것이고,
(2)식은 S계의 입장에서 계산한 것이라고 생각하여
동일한 표현이라고 생각하는데 문제가 있다.
특히 주의해 볼 것은 동일한 사상을 나타낸 것이라는 (1)(2)식에서
① 시간을 t, t' 로서 달리 표현하고 있다.
② 속도를 +v, -v 로서 달리 표현하고 있다.
여기까지는 이유와 원인을 알 수 없지만 두 “계” 즉, 지면의 관측자 S 계와 전동차의 관측자 S' 계의
“시간” t, t' 을 다르게 보려는 의도가 있는 것이다.
또 한 가지는 “전동차가 멀어지는 한 가지 사상”에 대하여 S계에서는 +x 방향으로 전동차가 운동하고,
S' 계에서는 -x 방향으로 S 계가 운동한 것으로 본다는 상대운동의 개념을 넣은 것이다.
그러나 절대기준계가 없는 상대운동의 개념에서는
"물리학의 방정식은 S계나 S’계에서 모두 같은 모양의 꼴을 가져야 하므로 x 에 관한 방정식을 x' 와
t' 로 표현되는 방정식으로 고치려면 우리는 다만 v 의 부호(상대운동의 방향의 차이를 고려하기 때문)를
바꾸기만 하면 된다."
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.15~~17]
라고 하지만, 상대운동에서는 +x, -x 와 같이 상대운동의 방향을 따져서 +v, -v 라는 표현을 할 수 없을
뿐만 아니라, 오히려 단일 사상이 아닌 두 가지 사상을 나타내는 결과가 된다.
아마도 오래 전에 음파에 대한 Doppler 효과를 배웠던 사람들은 +v, -v 라는 것이 음원과 관측자간의 접
근과 이탈의 차이라는 것을 배웠을 터인데....!!!
+v, -v 의 의미는 수식의 계산에서 이탈과 접근의 현상을 나타낸다는 것이 저절로 나온다.
한편 위의 설정과 같은 조건에서는 Newton 역학적인 사상이므로 시간을 달리 보아야 할 이유가 없다.
그렇다면 왜? 시간을 달리 보게 되고 접근과 이탈의 두 가지 운동 상태를 따져야 할까?
다음 [그림 4] 를 보자.
[그림 4] 계의 접근(가까워짐)
[그림 3]의 조건과 같지만 [그림 4]는 차가 후진하는 경우 즉, S계의 원점에 접근하는 경우의 의미이다.
이때에는 S 계에 대한 빛의 이동거리는
x = x'-vt' ......... (3)
라는 식이 성립된다.
이식을 Galilei 좌표변환에서 S 계의 관측값이라는 (2)식과 비교하면
x = x'+vt' ......... (2) ...... Galilei 좌표변환
x = x'-vt' ......... (3) ...... 백진태 물리학
+v, -v 는 +x, -x 와 같은 방향을 이야기 하는 것이 아니라 접근과 이탈이라는 서로 다른 사상을 의미함
을 알 수 있다.
이 식의 실질적 개념을 잘 보아 두어야 한다.
나중에 접근을 나타내는 Lorentz 좌표변환식과 이탈을 나타내는 inverse Lorentz 좌표변환식이 된다.
위의 [그림 4]에 대해 조금은 어색한 감이 있는데 그림을 “좌표원점이 겹쳤을 때부터라는 함정적인 조건”
에 맞추려니 어색해 보이지만, 현실적인 예로서 [그림 3][그림 4]의 그림을 일반화하면
[그림 5] 계의 접근과 이탈의 일반화
[그림 5] 와 같이 평범한 내용이라는 것이다.
여기서 특히 주의해 보아야 할 것은 [그림 3][그림 4][그림 5] 의 “계” 내에서 빛은 전부 퍼져나가는 형태
즉, 좌표원점에서 멀어지는 것으로만 나타나게 된 이유는 “좌표원점이 겹쳤을 때부터라는 함정적인 조
건”에 의한 것이란 점이다.
이제 (1)식과 (2)식에서 시간 t, t' 가 달라지는 이유를 보자.
x' = x-vt ....... (1)
x = x'+vt' ....... (2)
누구나 알겠지만 Newton 역학에서는 t 와 t' 가 달라질 이유가 없는데 왜? 그런지를 알고 있어야 한다.
일반물리학을 배우면서 운동과 Doppler효과를 따로 배우고 운동 물체에 대한 관측효과를 생각하지 않은
것이 Newton 역학이기 때문이다.
물론 관측효과를 생각하지 않은 이유는 신호인 빛의 속도가 너무 크기 때문에 Doppler효과를 적용시킬
필요가 없었던 것인데, 운동체의 속도가 신호인 빛의 속도에 가까워지면 당연히 Doppler효과적인 요소를
고려해야 한다는 것이다.
“둘째는 로렌츠변환식은 S계와 S’계의 상대속도가 빛의 속도 c에 비해서 대단히 작을 때 보통의 Galilei
변환식으로 된다는 것이다. 그러므로 앞으로 이 장에서 다루게 될 특수상대성이론의 특이한 결론은 대단
히 큰 속도로 움직이는 현상에서만 일어난다."
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.17]
왜? 그럴까?
왜?는 무슨 왜?
Doppler효과 때문이지 !!!
Dollinstein교의 광신자들과 그 좀비 일당들은 영문도 모른 채 t 와 t' 가 달라져야 한다는 생각에
"그러나 시간좌표 t와 t'는 동일하지 않다.
이것은 식 x'=k*(x-vt) 로 주어진 x'의 값을 x =k*(x'+vt') 에 대입해 보면 알 수 있는데,
x = k^2(x-vt)+kvt'
에서
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(4)
가 된다."
이렇게 수식으로만 구하게 된다.
t 와 t' 가 달라져야 할 어떤 원인도 모르고 수식에 의존하기 때문에, 이 과정에서 문제가 발생되는 것이
다.
[소결]
<1> 우선은 Galilei 좌표변환식의 수식에 대한 내용을 정리한다.
x' = x-vt ......... (1) : ① S'계에서의 관측값
② 접근의 의미 (-v : 수축, 짧아짐)
x = x'+vt' ......... (2) : ① S계에서의 관측값
② 이탈의 의미 (+v : 팽창, 길어짐)
※ 특히 주의
Galilei 좌표변환식의 수식은 두 관측자가 좌표원점에서 멀어지는 단일 사상을 관측한 것이라는
설명이지만, +v, -v 의 결과 서로 다른 두 사상 즉, (1)식의 의미는 접근하는 것으로 (2)식의 의미는
멀어지는 것으로 나타난다는 반대 현상으로 본다는 결과를 초래한다.
<2> 좌표변환식을 나타내는 그림에 대한 내용을 정리한다.
[그림]들을 일반화한 [그림 5]에서 보듯이, 전동차로 표현된 S' 계 내에서 빛의 운동은
S' 계는 물론 S 계에서도 확인할 방법이 없다.
한마디로 말해서 ‘그림을 그리니까 그렇다’라는 의미에 불과하다.
확인 불가능의 이유는 “관측자에게 도달하는 신호” 즉, 빛이나 음파가 없기 때문이다.
(3) 두 “계”의 연결고리와 광속일정
운동체의 운동 상태를 관측하기 위해서는 두 가지 조건이 있다.
첫째는 어떠한 형태로든 관측 대상인 운동체에서 발생된 신호인 빛이나 음파가 관측자에게 도달해야 한
다.
이러한 방법으로는
① 운동체 자체에서 신호를 발생 시키는 경우
② 관측자가 발생 시킨 신호가 운동체나 어떤 반사체에서 반사되어 돌아오는 경우
③ 제 3의 신호원이 있는 경우
가 있다.
둘째는 운동상태를 관측하기 위해서는 두 개 이상의 신호를 발생시켜야 한다.
이것은 단 한번의 신호만 있을 경우에는 상대방의 존재 유무에 대한 판단만 가능하며,
운동체가 정지해 있는지 접근이나 이탈의 운동을 하는지의 판단을 할 수 없다.
수학적인 이야기로 한다면 하나의 “시각”만 읽어 가지고는 운동의 판단을 할 수 없다는 이야기다.
그래서 두 개 이상의 신호라 하는 것은 최소 단위로서 한 파장의 의미를 갖는 것으로 이를테면
파장의 마루와 마루, 골과 골의 의미를 뜻하며 ‘처음신호’ 와 ‘끝 신호’를 의미한다..
관측의 조건을 알게 되면 두 “계”의 연결고리는 신호 즉, 빛이나 음파 등의 존재를 전제로 한다는 것을
알 수 있으며, 위의 [그림 1~5] 의 예에서와 같은 경우 각 좌표 원점에 있는 관측자에게 신호가 도달하도
록 그림을 그려야 한다.
그나마 다행인 것은 빛이나 음파의 경우 매질에 따른 특정 속도를 갖지만 가속되지 않는다는 것이다.
한마디로 소위 Dollinstein이 “광속일정의 원리”라고 알고 있던 단순한 진리가 두 관측자간의 사상을 알
수 있는 연결고리라는 것이다.
물론 두 관측자는 어느 쪽이 사상이 발생한 신호원이고 어느 쪽이 그 신호를 받는 관측자인지의 구별이
선행되어야 함은 불문가지이다.
(4) 질점과 계
신호원이 질점적인 경우에는 독립적인 공간이 없다.
따라서 질점적인 신호원일 경우에는 자신이 갖고 있는 주기 또는 시계로서 신호를 발생시켜야 하는 즉,
‘시계’ 의 “시간”이 신호 발생의 기준이라면,
“계”인 경우에는 자신의 공간 내에서 진행하는 파동 즉, “신호의 전달 시간이 기준”이 되는 것이다.
이것이 광속일정이라는 조건을 활용하는 것이며 전동차의 공간 내에서 한 파장의 진행 시간과 같이 “빛
이 진행하는 시간”이 기준이 되는 것이다.
이렇게 하면 전동차의 공간 내에서 빛이 한 파장 진행하는 동안 전동차는 외계의 관측자에 대해서 운동
한다는 외계와의 연결 고리가 되기 때문이다.
물론 전동차의 공간 내에서 진행한 이 빛은 다시 외계의 관측자의 공간을 전파하게 되기 때문인데,
외계의 정지한 관측자는 이 빛을 보고서야 전동차 내의 사상을 관측 가능하다.
2. Lorentz 좌표변환에서
시간이 왜? 달라져야 하는가?의 의문에 대한 답을 모르기 때문에
"그러나 시간좌표 t 와 t' 는 동일하지 않다.
이것은 식 x'=k*(x-vt) 로 주어진 x'의 값을 x =k*(x'+vt') 에 대입해 보면 알 수 있는데,
x = k^2(x-vt)+kvt'
에서
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(4)
가 된다."
와 같이 수식으로 두 계의 시간이 다른 원인을 찾고 있는 것이다.
그런데 위의 (4)식에서 문제가 되는 것은 (4)식의 x 는
x'=k*(x-vt) ........ (5)
x =k*(x'+vt') .......(6)
(5)식의 x 일까? (6)식의 x 일까? 이다.
Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들은 이 문제에 대해서 생각해 본 일이 있는가?
초등학교 산수도 못하는 주제들이 뭔 수학을 한다고.....!
정신들 좀 차리라니까!!!
(1) 비례상수(감마상수 : 바보상수) k
문제는 Galilei 좌표변환식에서
x' = x-vt ......... (1)
x = x'+vt' .......... (2)
(1)식과 (2)식의 동일성이 문제이다.
Galilei 좌표변환식에서는 이 두 식이 단일 사상에 대하여 서로의 관측값이 동일한 것으로 생각한 것이지
만 전혀 다른 의미의 두 식이라는 것을 모르고 있음은 물론 의미도 모른채 t≠t' 인 것으로 놓았다는 것
이 문제인 것이다.
만일 두 식이 시간 t = t' 의 Newton 역학적 관측값이라면 (1)식의 x'를 (2)식의 x' 에 대입할 경우
x = (x-vt)+vt‘ = x (∵ t = t' 이므로)
로서 (1)식의 x 와 (2)식의 x, (1)식의 x' 와 (2)식의 x' 는 동일한 값이기 때문에 문제가 없지만,
여기서 t≠t' 가 되면 문제는 달라진다. 즉,
x = (x-vt)+vt' = x-v(t-t')
가 되어, (1)식의 x' 와 (2)식의 x'가 동일하다고 해도 (1)식의 x 와 (2)식의 x 는 동일하지 않다!!!
즉, 위의 식에서 (1)식 우변의 x 와 (2)식 좌변의 x 는 동일한 문자 x 로 쓰고 있지만 그 값이 다르다는 것
이다.
실제로 숫자를 넣어 확인해 보라!
어떻게 숫자를 넣을 수 있을지 알아야 하지!!!
산수도 못하면서 수학한답시고 되지도 않는 수식이나 나열하고 있음을 알기나 할까?
이것이 왜? 문제가 되는가?
"그러나 시간좌표 t와 t'는 동일하지 않다.
이것은 식 x'=k*(x-vt) 로 주어진 x'의 값을 x =k*(x'+vt') 에 대입해 보면 알 수 있는데,
x = k^2(x-vt)+kvt'
에서
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(4)
가 된다."
이 과정에서 동일하지 않은 좌변의 x 와 우변의 x 를 동일하게 놓고 구한 것이 바보상수(비례상수, 감마상
수) k 이기 때문에(그래서 백진태가 바보상수라고 하는 것이지만), 상대성이론에서 k 를 넣은 모든 식들이
나 설명은 몽땅 엉터리라는 것이다.
중국이나 일본 유학생 분들은 Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들이 수학 잘하는 척한다면
t ≠ t' 일 때
x = (x-vt)+vt' = x-v(t-t')
이 식의 v(t-t') 가 0이 아닌 조건에서 좌변 x 와 우변 x 가 같다는 증명을 한다면 인정해 주마! 라고 말
하면 된다.
특히 숫자를 넣어 예를 들어 보라고 하면 된다.
확신하지만 Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들이 산수도 못하는 주제들이 주접떨고 있다는 것
을 알게 될 것이다.
좌표변환 나아가서 상대성이론의 핵심적 요인이기 때문에 이것은 필히 확인해 두어야 한다.
바보상수(비례상수, 감마상수) k를 구하기 위해서는 x' = k*(x-vt) 로 주어진 식의 x'를 시간식인
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(4)
식과 함께 광속일정이라는 x = ct, x' = ct' 에 넣으면
x' = ct'
k*(x-vt) = c*[kt+{(1-k^2)/kv}*x]
로서, 이것을 x에 대해 풀면 바보상수(비례상수, 감마상수) k 가 나온다.
이 계산은 시간낭비하고 싶은 사람은 해 보기 바란다.
아마도 충분히 시간낭비하고도 모자랄걸????
물론 이 계산의 책 내용도 백진태의 블로그
https://blog.naver.com/tigtjkk?Redirect=Log&logNo=220241878431
4. Lorentz 좌표변환
에 있으므로 참고할 수 있다.
그러나 백진태는 저런 멍청한 짓으로 시간 낭비하는 젊음이 너무 안타까울 뿐이다.
하긴 순진한 학생들은 책을 암기만 하면 되는 줄 아니까 방법이 없다 해도 교단은 정신차려야 한다.
그래서 이 글을 쓰는 것이지만.....!!!
여기서 말만 잘하는 사람들의 표현처럼 발상의 전환이 필요한 것이다.
좌표변환을 시작하면서
"萬若 두 系의 時間을, S 系와 S' 系의 座標原點이 겹쳤을 때부터 재기 始作한다면“
이라는 함정을 벗어나야 한다. 그러면,
① “빛이 관측자에게 도달해야 한다”는 진리와
② 각 계의 관측자가 Dollinstein의 “광속일정”을 만족하면서
③ 각 계의 “시간” t, t' 가 다른 원인
④ 바보상수 k 를 손쉽게 구할 수 있는 방법
즉, 모든 것을 한꺼번에 충족시키는 방법은 의외로 간단하다. 그것은 광속일정이라는 조건인
x = ct, x' = ct'
의 두 가지 식인데, 다만 발상의 전환과 관련된 것은
“빛이 관측자에게 도달해야 관측 가능하다”
는 진리를 적용한다는 것뿐이다.
진리라는 것은 빛이 좌표원점에서 퍼져나가기만 한다면 각 “계”의 관측자는 상대방의 사상을 알 수 없지
만, 역으로 빛이 각 관측자에게 도달하는 과정으로 한다면 당연히 상대방의 사상을 알 수 있다는 것이다.
물론 그림 설명으로 보이면 더욱 간단함을 알 수 있다.
이렇게 발상의 전환을 하게 되면 Galilei 좌표변환식에서
x' = x-vt ......... (1)
x = x'+vt' .......... (2)
양 변을 c 로 나누면 두 식의 의미는 좌, 우변의 거리를 빛이 전달되는데 걸리는 시간의 의미를 갖는다.
따라서 위의 (1)(2)식을 x = ct, x' = ct' 라는 “광속일정”이라는 조건에 따라 양변을 c 로 나누면
x'/c = (x-vt)/c ...... (1) ....> t' = t(1-v/c) ........(1)'
x/c = (x'+vt')/c ..... (2) ....> t = t'(1+v/c) ........(2)'
(1)'(2)' 의 식으로 나타낼 수 있다.
이 식들은 어디서 본 것 같지 않은가?
어디긴 어디야!!
흔히 쓰고 있는 질점적 Doppler효과의 주기로 변환한 식이지!!!
(1)‘는 접근식!
(2)‘는 이탈식!
이렇게 되면,
첫째는 바보상수 k를 구한다고 시간낭비 할 필요가 없다.
둘째는 t ≠ t' 일 경우
x = (x-vt)+vt' = x-v(t-t')
에 숫자를 넣은 예를 들기 쉽다.
즉, 좌변의 x 와 우변의 x 가 동일한 값인가? 에 대한 숫자를 넣은 예를 들 수가 있을 뿐만 아니라
셋째는 왜? 바보상수인가를 알 수 있다.
x = ct, x' = ct' 라는 조건이며 Lorentz 좌표변환식을 구한다고 “합리적인 생각으로 추측한 식“ 이라
하여 (1)(2)식의 우변에만 바보상수 k를 넣은 것으로 (여기서 초등학교 산수의 양 변에 동일한 값을 곱하
거나 나누어도 등식은 성립한다는 기본 지식도 무시한 것을 용인한다 해도)
“이번에는 특수상대성이론의 가정으로부터 직접 얻는 좌표변환식을 전개하여 보기로 하자. x 와 x' 사이
에서 성립하는 관계식을 ‘합리적인 생각으로 추측한 식’ 은 x 와 x' 사이의 일차관계식
x' = k(x-vt) ........ (1.11)
이다. 여기서 k 는 x 나 t 에 관계없는 비례상수이나 v 의 함수일 수는 있다.“
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.15]
(1)(2)식의 우변에만 k를 넣어서 다시 쓰면,
x' = (x-vt)*k .......... (1)
x = (x'+vt')*k .......... (2)
가 되는데, x = ct, x' = ct' 인 조건에 따라 양 변을 c 로 나누면
t' = t(1-v/c)*k ........(1)'‘
t = t'(1+v/c)*k ........(2)'‘
가 되며, (1)‘’ 식의 t' 를 (2)’‘ 식의 t' 에 넣어 바보상수 k 에 대해 풀면
t = t(1-v/c)*k*(1+v/c)*k
1 = (1-v^2/c^2)*k^2
∴ k = 1/sqrt(1-v^2/c^2)
바보상수 k는 단 3줄만에 암산으로도 구할 수 있다.
이것을 책처럼 바보짓 한다면 시간낭비라는 것이다.
그러나 이것이 옳은 수식은 아니다.
Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들은 세상을 몇 번 다시 태어난다고 해도 모를걸!!!???
그러니 100여 년이 지나도록 뭔소리인지도 모르고 지내 온 것이겠지만....쯧!!!
이것은 숫자를 넣어 보아야 왜? 잘못된 것인지를 알 수 있다.
(1)식과 (2)식에서 같은 문자 x 를 썼다고 해서 동일한 값으로 생각하면 Dollinstein 교의 광신자들과 그
일당 좀비들처럼 평생 바보짓 한다니까!!!
(1)‘(2)’ 식은 질점적 Doppler효과식이므로 숫자를 넣어 예를 들어 보면(단위는 생략한다),
c = 3, v = 2, t = 1초 라고 했을 때
t' = t(1-v/c) ........(1)' .......> t' = 1(1-2/3) = 1/3 (즉, t' = 1/3)
(1)‘ 식에서 t = 1초, t' = 1/3초 라는 값이 나왔다면 이것을 (2)’ 식에 대입할 때
t = t'(1+v/c) ........(2)' .......> 1 ≠ 1/3(1+2/3)
이 등식이 성립할 것 같은가?
바보상수를 인용하여 별 웃기는 수식 만드는 Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들!
답변해 보시지?
상대성이론이랍시고 싸인 코싸인부터 행렬, 미, 적분, 텐서, 4벡터, 일반 상대성이론 등등에 바보상수를
동원한다면 몽땅 쓰레기셔!!!!!
산수도 못하면서 무슨 수학 같은 소리를???
이제 앞에서 숫자를 넣은 예를 들어 보라 했듯이 길이에 대한 숫자 예를 들어 보자.
(1)‘, (2)’ 식은 광속 c 로 나누었던 것이므로 이제는 양 변을 광속 c = 3 으로 곱해 보자.
그러면 1 ≠ 1/3(1+2/3) 과 같이 등식이 성립될 수 없었지만, 등식을 성립시킬 숫자를 넣는다 해도
즉, 등식을 성립시킨다 해도,
1/3 = 1(1-2/3) ............> 1 = 3-2*1 ..........> (1)‘ ....... 본래의 식 x' = x-vt
5/9 = 1/3(1+2/3) .......> 5/3 = 1+2*1/3 .......> (2)‘ ....... 본래의 식 x = x'+vt'
t = 1, t' = 1/3 이라는 두 시간이 다를 경우에 즉, t ≠ t' 일 경우,
두 식에서 좌우변의 x' 가 1 로서 같다고 해도 (1)‘ 식에서의 x 는 3, (2)’ 식에서의 x 는 5/3 가 되므로
똑같이 x 라 표현했지만 그 값은 다른데,
“그러나 시간좌표 t와 t'는 동일하지 않다. 이것은
식 x'=k*(x-vt) 로 주어진 x'의 값을 x =k*(x'+vt') 에 대입해 보면 알 수 있는데,
x = k^2(x-vt)+kvt'
에서
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(12)
가 된다."
에서 좌변과 우변의 x 값을 구별하였는가?
동일하게 취급하지 않았는가?
이제 t ≠ t' 일 경우
x = (x-vt)+vt' = x-v(t-t')
인 식에 숫자를 넣은 예를 들어 좌변의 x 와 우변의 x 가 같은가?의 질문을 이해하겠는가?
“x'=k*(x-vt) 로 주어진 x'의 값을 x =k*(x'+vt')에 대입” 하여 얻어진
t' = kt+{(1-k^2)/kv}*x .....(12)
(12)식의 x 는 x'=k*(x-vt)의 x 일까? x =k*(x'+vt') 의 x 일까?
이렇게 질문해도 Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들은 무슨 소리인지도 모르겠지만...!!!!
두 계 S 계와 S'계의 시간이 왜? 다른가에 대한 의미를 모르기 때문에 발생한 일이지만, 사실 두 계의
시간이 t 와 t' 로 달리 나타나게 되는 원인은 따로 있다.
이미 위에서
“ x'/c = (x-vt)/c ......... (1) ....> t' = t(1-v/c) ........(1)'
x/c = (x'+vt')/c .......... (2) ....> t = t'(1+v/c) ........(2)'
(1)'(2)' 의 식으로 나타낼 수 있었다.
이 식들은 어디서 본 것 같지 않은가?
어디긴 어디야!!
흔히 쓰고 있는 질점적 Doppler효과의 주기로 변환한 식이지!!!“
라는 백진태의 설명에서 어느 정도 짐작은 했겠지만 두 “계”의 시간이 t, t' 로 달리 나타나는 원인은
운동하는 신호원과 관측자 사이의 Doppler효과에 기인한 것이기 때문에 “계”의 운동과 “계”의 Doppler
효과에 대해 살펴본다.
물론 Newton 의 질점역학에서도 운동 물체에 Doppler효과를 적용시키면 신호원과 관측자의 “시간”이
다르게 나타나지만 일반적으로 주기(시간 t)가 아닌 진동수에 대한 문제만을 다루다 보니 “시간 변화(주
기변화)”에 대해서는 생각을 못해 보았던 것이다.
※ 참고
<1> 바보상수를 구할 때 다른 책에서는 x = ct, x =k*(x'+vt') 라는 조건이 있음에도 x = vt 로 놓는
경우가 있는데, 이것도 아주 잘못된 것이다.
v = c 라는 이야기가 되기 때문이다.
이것도 신사적으로 x = vt 로 놓는 것이 아니라
“이제 (15.13)식에서 x' = 0는 A기준계에서 본 B기준계의 원점이다.
이 때 (15.13)식은 B 기준계의 원점을 기술하는 x와 t 사이에 ax = b(ct) 즉
x/t = bc/a ..............(15.17)
임을 나타내는데, 이것은 바로 A기준계에 대해 B기준계가 움직이는 속도와 같다. 따라서
bc/a = v ∴b/a = v/c = β .................... (15.18)
가 된다.“
요렇게 비비 꼬아서 설명을 하기 때문에 어지간한 사람은 이것이 x = vt 라고 놓은 것인지도 모른다.
특히 주의해야 한다.
<2> (1)‘(2)’식은 좌표변환을 함에 있어서 수식은 접근과 이탈의 의미임에도 불구하고 서로 상대방의 관측
값으로 본다는 의미에서 프라임(‘)의 부호를 임의로 붙인 것이다. 즉,
“S‘계에서의 측정치를 S계에서의 측정치로 변환하기 위해서는 로렌츠변환식에서 프라임이 붙은 양을
프라임이 안붙은 양으로 바꾸고(그 반대도 성립) v를 -v로 대치하기만 하면 된다.“
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.15~~17]
(1)‘(2)’식에서 이미 v 의 부호는 바뀌어 있는 상태고 프라임만 바꾸어 놓은 것이다.
이 수식을 배우는 사람들은 프라임에 연연하지 말고 어느 쪽이 신호를 발생시키고 어느 쪽이 관측을
하는지와 접근이냐? 이탈이냐?의 Doppler효과적인 요소만 생각하면 된다.
<3> (1)‘(2)’의 시간(주기) 으로 나타낸 t, t' 의 위치를 잘 보아야 한다.
좌변은 관측값, 우변은 신호원값!!!
(1)‘ 식은 접근식, (2)’ 식은 이탈식 !!!
아무렇게나 “이쪽에서 보면” “저쪽에서 보면”이 아니기 때문에 “프라임이 붙은 양을 프라임이 안붙은
양으로 바꾸고(그 반대도 성립)“ 라고 아무렇게나 프라임을 바꿀 수 있는 의미가 아닌 것이다.
<4> 물리학을 배우는 학생들에게는 수식의 의미를 쉽게 이해시킬 필요가 있다.
대학에서도 Lorentz 좌표변환을 처음 접하면 좌표변환식이 대단한 것처럼 느껴지기 때문이다.
Principle of constancy of light velocity : x = ct, x' =ct'
Lorentz transformation : x'= (x-vt)*k
t' = (t-vx/c^2)*k
inverse Lorentz transformation : x = (x'+vt')*k
t = (t'+vx'/c^2)*k
이와같은 수식에서 광속일정의 원리라는 조건을 이용하여 길이식의 양변을 c 로 나누면
x'/c = (x-vt)*k/c =====> t' = (t-vx/c^2)*k =====> t' = t(1-v/c)*k
시간식이 되고, 시간식의 양변에 c를 곱하면
t'*c = (t-vx/c^2)*k*c =====> x'= (x-vt)*k =====> x' = x(1-v/c)*k
와 같이 길이식이 된다는 것 즉, 좌표변환식을 갖고 놀 수 있을 정도가 되면 자연적으로 Doppler 효과
임을 알게 되고, 광속을 구한다고 했을 때
c = x/t = (x'+vt')*k/(t'+vx'/c^2)*k = x'(1+v/c)*k/t'(1+v/c)*k = x'/t'
가 되어 바보상수 k의 존재가치가 없음을 알 수 있게 된다.
고등학교 같은 곳에서는 바보화교육에 앞서 이 식들의 관계를 먼저 알려주는 것이 좀비 방지가 된다.
(2) 계의 운동
서로 다른 “계”의 관측자가 상대방 “계”의 사상을 알기 위해서는 관측 조건에 따라 2개 이상의 신호(두
개의 “시각점”)가 필요하다는 것은 한 파장의 시작과 끝 다시 말해서 골과 골 또는 마루와 마루를 나타내
는 두 개의 “시각점”이 필요하기 때문에 운동계의 내부에서 발생되는 한 파장의 파동을 생각한다.
여기서 한 파장의 파동이란 실질적 파장뿐만 아니라 막대의 길이나 거리 또는 공간 등을 나타내기도 한
다.
[그림 6] “계”의 크기와 S' 계 내부에서 빛의 한 파장 진행
물론 두 계의 관측자는 국제 도량형기에 맞는 “표준 길이”와 “표준 시계”를 갖고 있다.
말하기 좋아하는 사람들의 표현인 “고유길이”나 “고유시간”을 가리킨다는 말이다.
먼저 두 계가 정지한 경우를 생각한다.
[그림 6] 과 같이 두 계의 좌표원점이 겹쳐서 정지해 있을 때 즉, v = 0 일 때 Galilei 좌표변환식이 뜻하
는 바를 보자.
x' = x-vt ......... (1)
x = x'+vt' .......... (2)
(1)식과 (2)식에서 v = 0 이면 x = x' 가 된다.
두 “계”의 관측자는 동일한 길이(거리)의 표준길이(고유길이)를 확인한다. 즉,
x' = x2'-x1'
x = x2-x1
각 “계” 의 끝점의 간격이 길이인 것이다.
이제 좌표원점에 위치한 각각의 관측자에게 빛의 한 파장이 도달하는 진행 시간 t 나 t' 는,
S' 계의 관측자는 자신의 시계로 파장의 시작점이 도착한 시작시각 t1' 를 읽고, 파장의 끝점이 도착한
시각 t2‘ = t1'+x'/c 를 읽는다면 빛의 한 파장 통과 시간 t' 은
t' = t2'-t1' = (t1'+x'/c)-t1' = x'/c
인 값으로 읽게 된다.
S 계의 관측자도 동일한 과정을 거쳐 t1 =t1' 이므로
t = t2-t1 = (t1+x/c)-t1 = x/c
이라는 시간을 읽게 된다.
이미 알고 있는 자신들의 길이는 x = x' 이므로 그들이 관측한 빛의 속도는
c = x'/t' = x/t = (x2'-x1')/(t2'-t1') = (x2-x1)/(t2-t1)
가 된다.
설마 이 글의 의미도 모를까????
(3) Doppler효과
이제 S 계에 대하여 S' 계가 운동을 하게 되면 당연히 Doppler 효과가 발생되는 것은 불문가지이다.
[그림 7]의 S' 계가 S 계에 대하여 운동하는 경우를 보자.
<S' 계가 멀어지는 경우>
[그림 7] 두 “계”의 좌표원점에서 멀어지는 S' “계”
지면에 정지한 S 계의 관측자와 전동차에 타고 있는 S' 계의 관측자를 생각하자.
[그림 7] 과 같은 상황에서 좌표원점이 겹쳤을 때 빛의 한 파장 시작시각 t1 = t1' 는 동일한 시각이다.
빛의 끝 신호가 S' 계의 x' 라는 거리(길이)를 오는 데는 x'/c 라는 시간이 걸리므로 S' 계의 관측자는
한 파장이 지나는 끝 신호를 시각 t2' = t1'+x'/c 라는 시각으로 읽게 된다.
따라서 S' 계의 관측자가 관측한 빛의 한 파장 통과 시간 t' 은
t' = t2'-t1' = (t1'+x'/c)-t1' = x'/c
이 된다. 즉, 빛의 진행거리 x'를 알고 진행 시간 t'를 알게 되므로 빛의 속도 c 는 c = x'/t' 가 된다.
x' = ct' 의 의미가 이해되는가?
특히 주의해 볼 것은 일반 순수한 학생들은 t2' = t1'+x'/c 와 같이 빛이 관측자에게 도달하는 과정인
x'/c 를 알고 있지만, Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀비들은 이 과정을 전혀 모른다는 것이다.
모르는 정도가 아니라 아예 수식 자체가 없다!!!
그러나 S 계의 관측자는 상황이 다르다.
S' 계의 관측자가 t2' 라는 시각을 읽을 때 밖으로 나온 빛은 S'계가 속도 v 로 t' 시간 동안 이동한 거리
vt' 를 광속 c 로 더 와야 하므로 S 계의 관측자가 관측하는 끝 시각 t2 는
t2 = t2'+vt'/c = (t1'+x'/c)+vt'/c
가 되므로 그가 관측한 빛의 한 파장 통과 시간 t 는
t = t2-t1
= {(t1'+x'/c)+vt'/c}-t1
= (x'+vt')/c (∵ t1 = t1' 이므로)
= t'+vt'/c
= t'(1+v/c) ....... 주기 변화로 나타낸 “질점적” Doppler 효과(이탈) : 시계 기준 t'
= t'+(vx'/c^2) ...... 주기 변화로 나타낸 “계” 의 Doppler 효과(이탈) ; x'/c 기준 t'
가 된다.
여기서 주의해 볼 것이 있다.
① S 계 와 S' 계의 관측자들은 빛의 한 파장 통과 시간이 t, t' 로서 달리 나타나게 된다.
이제 두 계의 시간이 달리 나타나는 이유를 알겠는가?
관측에 따른 Doppler 효과일 뿐이다.
② 주기 변화로 나타낸 계의 Doppler 효과(이탈)식 t = t'+(vx'/c^2) 은 우변에 바보상수 k 만 넣으면
그대로 inverse Lorentz 좌표변환식이 된다.
③ Michelson-Morley 실험에서 인용했던
"지구의 태양 주위의 운동만을 적당한 정확도로 따지고자 할 때에는 지구를 '질점으로 생각할 수 있다'.
그러나 바다의 조류, 대기의 변화, 지진등을 따질 때에는 분명히 지구는 <질점으로 생각할 수 없다>."
[대학물리학. 인하대학교 물리학교실. 인하대학교출판부. 1979]
의 설명에서 대기로 둘러싸인 지구는 “열린계” 라고 했지만 지구 전체를 따질 때는 “질점”처럼 취급
할 수 있다는 말과 같이 S' 계를 질점처럼 취급한 것이 주기 변화로 나타낸 “질점적 Doppler 효과”
(이탈)인 것이다.
물론 그림 설명에서도 알 수 있지만 S' 계의 운동 시간을 결정하는 요인은 시계가 아닌 “광속일정“
이라는 조건을 만족시키는 빛의 진행 시간 t' = x'/c 가 기준이 된다.
④ "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."
속도라는 것은 아무렇게나 미분해서 얻는 것이 아니라 “속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값” 임
을 생각해야 한다.
S 계의 입장에서 빛의 한 파장이 이동한 거리는 x = x'+vt' 이고, 걸린 시간은 t = t'+(vx'/c^2) 였다.
따라서 S 계의 관측자가 관측한 빛의 속도는 진행거리 x 를 소요시간 t 로 나누어
x/t = (x'+vt')/{t'+(vx'/c^2)} = (x'+vt')/(x'+vt')/c = c
로서 당연히 광속 c 는 S' 계의 관측자와 마찬가지로 동일한 광속 c 로 나타난다.
한마디로 긴 파장(x 또는 L, λ 등)의 주기 t 는 길게 나타나므로 광속 c 는
c = x/t = L/t = λ/t
와 같이 일정하다는 말이다.
여기서도 물론 조건이 있다. 그것은 각 계의 매질이 동일하다는 것을 전제로 한다는 것이다.
(각 “계”의 매질이 다른 경우라면 각 계 내에서의 광속이 달라진다. 또한 “계” 내의 운동체가
빛이 아닌 다른 물체라면 그에 따른 물리학적인 내용을 다시 이야기해야 한다)
⑤ 눈여겨보아야 할 것은
x/t = (x'+vt')/{t'+(vx'/c^2)} = c
이기 때문에 당연히
(x'+vt') = {t'+(vx'/c^2)} * c
가 성립한다는 것이다.
따라서 양변에 k를 곱하면 (x'+vt')*k = {t'+(vx'/c^2)}*k* c 가 되므로
c = (x'+vt')*k / {t'+(vx'/c^2)}*k
= (x'+vt') / {t'+(vx'/c^2)}
가 된다.
이 얘기를 왜? 하는가 하면 광속을 구함에 있어서 바보상수 k는 넣으나 마나 없어지는 무용지물이라
는 것과 길이는 수축하고 시간은 팽창하고의 역 현상이 아니라,
길이가 수축하면 시간도 수축하고,
길이가 팽창하면 시간도 팽창해야
광속 c 가 나올 수 있다는 것을 수식에서 보아서 알 수 있는데 이것은 길이나 시간이 실제로 달라지는
것이 아니라 “빛이 전달되는데 걸리는 시간차”에 따른 관측현상임을 잊지 말아야 한다.
Doppler 효과라는 말이다.
⑥ 당연한 이야기이지만
t = t'+(vx'/c^2) ...... 주기 변화로 나타낸 “계” 의 Doppler 효과(이탈)
주기와 진동수는 역수 관계가 있으므로 이 식에 바보상수 k만 넣고 역수를 취하면 날라리 상대론적
Doppler 효과가 된다.
이것도 식 그대로 사용하면 역수를 구하기 힘들다.
이제까지 지구상에서 누구도 생각 못해본 일이겠지만.....
x = ct, x' =ct' 인 관계를 이용하고 바보상수 k 를 우변에 넣으면
t = t'+(vx'/c^2)*k
= t'+(vt'/c)*k
= t'(1+v/c)*k
이렇게 하면 역수를 취하기 쉽다.
또한 길이를 나타내는 x = x'+vt' 라는 식도 x = ct, x' = ct' 라는 조건을 이용하면
x = x'+vt' = x'+v(x'/c) (∵ x' = ct' 에서 t' = x'/c 이므로)
= x'(1+v/c)
가 되기 때문에 “속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값이다” 라고 할 때, 광속도가 c 이면
c = x/t = x'(1+v/c)/t'(1+v/c) = x'/t'
당연히 동일한 광속도 c 로 나타나게 되며 계산도 쉽게 할 수 있다.
사실상 여기서 광속도 c 가 동일하다는 것을 알게 되었다면 “광속일정”을 맞추려는 Lorentz 좌표변환
은 필요가 없었을 것이다.
“둘째 假定은 빛의 速度 c 는 S 系에서 測定하든, S' 系에서 測定하든 同一한 값이 되어야 한다는 것
을 要求한다. 그러나 萬若 S 系에서 x 方向으로 測定한 빛의 速度가 c 라 하더라도, 식 (5)에 따르면
S' 系에서는 그것이
c' = c-v
가 된다. 分明히, 特殊 相對性理論의 假定을 滿足시키기 爲해서는 또 다른 새로운 座標變換式이 必要
하게 되었다."
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.13~14]
왜? t, t' 가 다른가? 와 광속 c 가 같다는 것을 증명하였는데 무슨 다른 좌표변환식이 필요하겠는가?
원인과 이유도 몰랐기 때문에 바보상수 k 까지 만들었지만 진리를 외면한 다른 방식을 택했기 때문에
좌표변환에 의미를 부여한 상대성이론은 엉터리일 수밖에 없는 것이다.
<S' 계가 접근하는 경우>
이번에는 지면에 정지한 S 계의 관측자에게 접근하는 전동차 S' 계를 생각하자.
S' 계 내에서 빛의 한 파장 시작시각 t1' 라고 읽고 끝 신호인 빛이 S' 계의 x' 라는 거리(길이)를 오는 데
는 x'/c 라는 시간이 걸리므로 S' 계의 관측자는 한 파장이 지나는 끝 신호를 시각 t2' = t1'+x'/c 라는
시각으로 읽게 된다.
따라서 S' 계의 관측자가 관측한 빛의 한 파장 통과 시간 t' 은
t' = t2'-t1' = (t1'+x'/c)-t1' = x'/c
가 된다.
즉, S' 계가 S 계에 대하여 접근이나 이탈의 운동에 관계없이 “계” 내의 광속은 c 로서 일정하다.
[그림 8] S 계의 좌표원점에 접근하는 S' 계
한편 S' 계의 관측자가 파장의 시작시각을 t1‘ 라고 읽을 때 S 계의 관측자까지의 거리가 R 이라 한다면,
S 계의 관측자는 시작시각 t1 이 t1 = t1'+R/c 인 시각으로 읽는다.
S 계의 관측자에게는 S'계의 관측자보다 빛이 도달하는데 R/c 만큼 더 시간이 걸리기 때문이다.
S' 계의 관측자가 파장의 끝 시각을 t2' 라고 읽을 때 S 계의 좌표원점에 도착하였다면,
S 계의 관측자도 끝 시각은 t2 = t2' 가 된다.
따라서 S계의 관측자가 관측한 빛의 한 파장 진행 시간 t 는 (여기서 R = vt' 되게 하면 계산하기 쉽다.)
t = t2-t1
= t2-(t1'+R/c)
= (t2-t1')-vt'/c (t2 = t2' 이므로)
= t'(1-v/c) ....... 주기 변화로 나타낸 "질점적" Doppler 효과(접근) : 시계기준 t'
= t'-(vx'/c^2) ...... 주기 변화로 나타낸 "계" 의 Doppler 효과(접근) : x'/c 기준 t'
가 된다.
이것은 끝 시각에 두 계의 좌표원점이 겹치게 한다는 것으로 [그림 7]의 역 과정을 의미한다.
이것이 프라임만 아무렇게나 바꾸어 붙인 Lorentz 좌표변환식인데 바보상수 k 를 넣고 역수를 취하면
접근하는 경우의 상대론적 Doppler 효과가 된다.
[소결]
<1> Lorentz 좌표변환식이라는 것은 주기 변화로 나타낸 "계" 의 Doppler 효과의 오판일 뿐이다.
<2> 비례상수로 알려진 바보상수 k 는 접근과 이탈의 운동 상태를 이해 못한 결과 나온 산수의 오류로서
k 를 인용하는 모든 수식적인 과정은 엉터리일 뿐이다.
당연히 일반 상대성이론도 예외는 아니며, 이에 연관된 모든 수식적 과정 또한 물리학 분야에서 삭제
되어야 할 이론이다.
<3> Doppler 효과의 인자 (1-v/c) 는 잘 보아 두어야 한다.
이것을 “계” 인 경우로 볼 때 vx'/c^2 의 의미를 위의 “계”의 Doppler 효과그림에서 잘 보아 두어
야 한다.
vx'/c^2 = (v/c)(x'/c)
(x'/c) : 빛이 S' 계 내에서 광속 c 로 거리 x' 만큼 진행하는데 걸리는 시간 t'
(v/c)(x'/c) = (v/c)*t' = vt'/c
vt'/c : S‘ 계가 속도 v 로 이동한 거리 vt' 를 빛이 전달되어 S 계 관측자 에게
도달하는데 걸리는 시간.
Doppler 효과가 발생되는 원인.
3. 상대론적 기대효과에서
"계" 를 알고 “계”의 Doppler 효과를 알게 되면 S 계, S' 계의 두 관측자에게 광속 c 는 동일하게 나타남을
보았다.
S‘ 계에서 광속을 c 라고 할 때 즉, c = x’/t‘ 라고 할 때, S계에서는 그것이
x/t = (x'+vt')/{t'+(vx'/c^2)} = c
임을 이미 알게 되었다.
"두 관측자는 이때 똑같은 크기의 빛의 속도 c 를 측정하지 않으면 안 되는데, 이것은 S계에서는
x = ct .....(50)
이고, S’계에서는
x' = ct' .....(51)
가 성립하는 것을 의미한다."
여기서 광속이 일정한 값 c 로 나타나면서 x/t, x'/t' 와 같이 길이(거리)를 뜻하는 x, x' 와
시간 t, t' 가 달라진 것을 보았다.
"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."
"거리라든가 시간쪽에 여파가 가는 것이 당연하다." 라는 말 뜻을 이해하겠는가?
그러나 “계”의 Doppler 효과를 알게 되면 이 말은 Doppler 효과의 인자에 따른 관측 현상일 뿐으로 일
반적인 질점적 Doppler 효과에 다름 아니다.
예를 들어서 접근이나 이탈하는 기차에서 발생된 기본진동수의 기적소리는 정지한 관측자에게 진동수가
증가하거나 감소하는 것으로 들린다는 Doppler 효과는 누구나 알고 있다.
물론 기차에 타고 있는 관측자에게는 기본진동수의 변화가 없다.
기본 진동수를 말 잘하는 사람들은 고유진동수라고 한다.
진동수가 변한다는 것을 알고 있다면 좀 더 생각해 보자.
진동수(ν)의 역수(1/ν) 를 취하면 무엇이 나오는가?
당연히 진동의 주기(시간) (t = 1/ν : 진동수와 주기는 역수 관계)가 나온다.
진동수 증가는 주기(시간) t 가 짧아진다는 것을 의미한다.
(그런가 안 그런가만 생각하면 된다.)
주기(시간) t 가 짧아진다는 것은 음파의 파장(길이)이 짧아진다는 것을 의미한다.
(그런가 안 그런가만 생각하면 된다.)
그렇다면 이게 바로 “시간이 팽창” 되고 “길이가 수축” 한 것이넹????
간단히 말해서 “시 - 공간”이 변한 것이넹???
(그런가 안 그런가만 생각하면 된다.)
기차 탄 사람은 밥을 한 끼 덜 먹고, 기차의 길이나 레일의 길이가 짧아지는가?
상대성이론은 이렇게 관측 현상을 실제로 일어나는 것처럼 설명한 것 뿐이다.
엉터리라는 이야기지 !!
Newton 역학적인 질점 역학에서 Doppler 효과를 배우면서 흔히 진동수 변화로만 생각을 해 왔다.
여기서 생각해 보아야 할 것은 진동수의 정의가
“진동수
과학용어사전
단위 시간에 진동하는 횟수. 진동 운동에서 물체가 왕복 운동을 할 때 1초에 왕복하는 횟수이다. 단위는
Hz를 사용한다. 파동에서는 주파수라고도 한다. 일반적으로 주기와 역수의 관계가 있다. 예컨대 진동수가
30Hz라면 1초에 30회 진동한다는 뜻이다. 또한 주기는 1/30초라는 뜻이다.
외국어 표기 振動數(한자), frequency(영어)
[네이버 지식백과] 진동수 [frequency, 振動數, しんどうすう] (용어해설)“
이와같이 “단위 시간” 즉, 1초라는 시간을 이야기하는 것이기 때문에 신호원이나 관측자의 시간을 동일하
게(동 시간성) 놓은 것이지만, 상대론적 효과를 따지면서는 변화된 이 시간(주기)을 따진다는 것 뿐이다.
광속이 c 로 일정하고 주기(시간)가 변하면 당연히 파장(길이, 공간 ...크크)이 변하는 것은 당연한 것이
지!!
관측상!!!
Lorentz 좌표변환에 의미를 부여한 Dollinstein 의 상대성이론이란 것은
"식 (1.19)에서 식 (1.22)까지의 관계식이 로렌츠의 변환식이다. 이것은 Holland의 물리학자 H.A. Lorentz
가 처음으로 유도하여 낸 것인데, 로렌츠는 전자기학의 기본공식이 위의 변환식을 사용하였을 때에 한하
여, 등속 상대운동을 하는 모든 기준계에서 같은 모양의 꼴이 된다는 것을 증명하였다. 그러나 그 후 수년
이 지나서야 아인슈타인에 의해서 이들 변환식의 완전한 뜻이 발견된 것이다. S‘계에서의 측정치를 S계
에서의 측정치로 변환하기 위해서는 로렌츠변환식에서 프라임이 붙은 양을 프라임이 안붙은 양으로 바꾸
고(그 반대도 성립) v를 -v로 대치하기만 하면 된다."
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.15~~17]
사실상 위에서 예를 들었던 운동하는 기차에서 발생시키는 기적소리의 진동수 변화를 Doppler 효과라고
이야기하듯, 좌표변환이라는 것도 빛의 Doppler 효과를 오판한 것인데 여기에 의미를 부여한 상대성이론
이라는 것은 “점”과 “길이”의 개념을 모르고 Doppler 인자를 없애고 바보상수 k 를 넣은 것이기 때문에
k 가 엉터리 산수로 나온 것을 알게 되면 이미 상대성이론은 종말을 고해야 하는 것이다.
다만 한 가지 “모든 기준계에서 같은 모양의 꼴” 을 가져야 한다는 방정식을 찾는 사람은
시간식 : t = t'+(vx'/c^2) = t'(1+v/c) (∵ x' = ct' 이므로)
길이식 : x = x'+vt' = x'(1+v/c) (∵ x' = ct' 이므로 t' = x'/c)
로 놓고 생각해 보면 된다.
물론 접근식은 v 의 부호만 바뀔 뿐 또한 마찬가지이다.
Lorentz 좌표변환식이 “계”의 Doppler효과의 오판임을 알게 되었다 해도, Dollinstein 은 초등학교 과정
을 전혀 이해하지 못했기 때문에 “점”과 “길이”에 대한 개념이 없었다.
그래서 나온 것이 Dollinstein의 상대론적 예언효과라는 것이며 Dollinstein 교의 광신자들과 그 일당 좀
비들은 진정한 물리학이 무엇인지 평생을 살아도 모를 수밖에 없다.
(1) 길이의 수축
좌표변환이라는 것에서 x = x'+vt' = x'(1+v/c) 이라는 식은 이미 그 자체로서 크기를 갖는 “길이”의
의미인 것이다. 즉,
(x2-x1) = (x2'-x1')+v(t2'-t1')
인데,
“그러면 식 x = (x’+vt’)*k 로 부터
x1 = (x1’+vt’)*k
x2 = (x2’+vt’)*k
이다. 그러므로
Lo = x2-x1 = (x2’-x1’)*k
이다. 길이의 정의는
L = x2’-x1’
이므로 이것은
Lo = L*k .....(1.28)
즉
L = Lo*sqrt(1-v^2/c^2) ....(1.29)
이 성립되는 것을 의미한다.
관측자에 대해서 운동하고 있는 물체의 길이는 그것이 관측자에 대해서 정지상태에 있을 때의 길이보다
짧게 측정된다는 것이다.
이것이 곧 Lorentz-FitzGerald 수축(contraction)이라고 알려져 있는 현상이다.“
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.17~20]
이와같이 점으로 읽는다는 것이다.
식 x=(x’+vt’)*k 로 부터
x1=(x1’+vt’)*k
x2=(x2’+vt’)*k
라고 놓는다는 것은 “점”과 “길이”의 의미 자체를 모르는 소치로서 한마디로 Doppler 효과 인자인
x = x'+vt' = x'(1+v/c)
에서 v/c 를 없애는 것으로 관측현상을 무시하고 바보상수 k를 넣어 원인도 모른 채 길이의 변화라고
나타낸 것이다.
한마디로 “점”과 “길이”의 구별도 못한다는 것이다.
“점”은 크기가 없고 위치만을 나타내는 것이다.
“0차원에서는 크기로서의 물리량은 존재하지 않으며 크기가 없는 위치만이 있다.
즉, 0 차원은 점이다."
[4차원의 세계. 김명수역. 전파과학사. 1978. p.26]
물론 “길이”는 “점과 점 사이의 떨어진 정도”를 뜻하며 크기를 갖는다.
따라서 크기가 있는 길이에 대해서는 수학적인 나누기가 가능하지만 “점”은 크기가 없기 때문에
나눈다는 것은 불가능하다.
세상을 살다 보면 별의 별 해괴한 일을 많이 보게 된다.
아마도 백진태 일생에 물리학을 선택한 것은 최대의 실수인 것 같다.
그래도 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들은 양심의 가책도 없이 잘 먹고 잘 살며 후손, 후배,
제자들을 바보 만들어 국가 망치는데 앞장서고 있는 것을 보면 백진태 인생이 불쌍하다는 생각도 든다.
어쩌다 이렇게 되었을까?
이러한 수식을 보면서는 저절로 신세 한탄이 나온다.
백진태도 그랬지만 어렵게 공부해서 대학을 가 봤자 상대성이론이라는 멍청한 교육으로 초등학생 보다
못한 바보 생활로 낭비한 시간을 생각하면 요즈음 대학 교육이라고 받는 물리학과 학생들이 불쌍하기 끝
이없다.
그 비싼 등록금과 가치를 따지기 힘든 젊은 청춘을 만화 배우는 일에 쏟고 있으니....!
① x=(x’+vt’)*k 는 길이를 나타내는 길이식으로서 이미 크기를 갖고 있다.
② 이러한 길이식을 “점”인 것처럼
x1=(x1’+vt’)*k
x2=(x2’+vt’)*k
이렇게 읽게 되면, 바보상수 k 가 k = 1/sqrt(1-v^2/c^2) 로 분수이기 때문에 “점”을 나누기 하는
꼴이 된다.
③ x1, x2 라는 점은 종이 위에 그림을 그릴때나 그 위치를 나타낼 수 있는 것으로 빛의 파장의 처음과
끝이 “난 처음 점 100m” “난 끝점 500m” 라고 표지판을 갖고 다니는 줄 아는가?
그래서 표지판을 나누기하려고?
④ x = ct 라는 광속일정의 원리라는 조건을 왜? 두었다고 생각하는가?
빛의 파장이나 막대기? 라도 팻말을 달고 다니는 것이 아니기 때문에, 일정한 광속 c 에다가 관측된
시간 t 를 구하여 ct = x 라는 길이를 정의하는 것을 몰랐단 말인가?
길이의 기준 [standard of length, 長さの基準]
도해 기계용어사전 용어해설 > 기술/공학
빛이 1/299792458S의 시간에 진공 중에 전달하는 행정의 길이를 1m로 하는 기준.
1984년 국제 도량형 총회에서 의결되었다.
[네이버 지식백과] 길이의 기준 [standard of length, 長さの基準]
(도해 기계용어사전, 1990. 4. 1., 일진사)
자칭 물리학자로 자부하는 백진태로서는 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들 즉, 불가촉 상대론
자들과 상대한다는 것은 내 품위 손상이 되겠지!!!
(2) 시간지연
“계”의 Doppler 효과로서 두 계 즉, S 계, S' 계의 시간과 공간(크크 : 길이 : 불가촉 상대론자들이 잘난
척 하기에 나도 잘난척 해 보이려고...크크!!!)이 왜? 달리 나타나는가를 보였다.
“(1) 길이의 수축”에서 이야기했듯이 “점”과 “길이”의 개념 자체가 없는 현대물리학(? : 개판물리학)에서
시간지연이라는 수식 또한 마찬가지 과정을 갖는다.
x = ct, x' = ct' 라는 조건에서 이미 공간을 뜻하는 x 나 시간을 뜻하는 t 라는 것은 길이의 량을 갖고
있는 것이다.
x 나 t 에 관한 관계식
x/t = (x'+vt')/{t'+(vx'/c^2)} = c
에서 보였듯이 공간(길이:크크) x = x'+vt' 이 변하면 당연히 시간 t = t'+(vx'/c^2)} 도 변해야 광속일정인
c 가 나오는 것이다.
“Lorentz 좌표변환식 t = (t'+vx'/c^2)*k 로부터
t1 = (t1'+vx'/c^2)*k
t2 = (t2'+vx'/c^2)*k
이므로 시간 t 는
t = t2-t1
= (t2'-t1')*k
=to*k (∵ t2'-t1' = to 이므로)
운동체의 시간 to 를 관측자는 t = to*k 로 읽게 된다.“
이것이 시간팽창 또는 시간지연이라는 책의 설명이다.
이것도 책의 본문을 보고 싶다면 NAVER의 백진태 블로그
https://blog.naver.com/tigtjkk?Redirect=Log&logNo=220241878431
5-1. 시간의 지연
를 보면 된다.
이외에 상대성이론에 대한 교과 내용을 모두 올려놓았다.
여기서도 Lorentz 좌표변환식 t = (t'+vx'/c^2)*k 이라는 식은 x = ct, x' = ct' 라는 조건식 때문에
‘점’ 인 ‘시각’ 이 아니라, “길이” 의 의미인 “시간”을 뜻하는 것이다.
물론 이 식 자체에도
t = t2-t1 = {(t2'-t1')+v(x2'-x1')/c^2)*k
라는 “길이 개념”이 이미 들어있는 것인데, 이것을 또 다시 ‘점’인 ‘시각’으로 놓아
t1 = (t1'+vx'/c^2)*k
t2 = (t2'+vx'/c^2)*k
또 다시
t = t2-t1
= (t2'-t1')*k
= to*k (∵ t2'-t1' = to 이므로)
로 한다면, Doppler 효과를 나타내는 인자인 vx'/c^2 항만 없어지게 된 것이다.
먼저 “시각”과 “시간”의 설명을 보자.
“http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=3067&docId=957768&mobile&categoryId=3067
어린이백과 >수학
시각과 시간
때를 뜻하는 시각,
동안을 말하는 시간
시각 : 시간의 어떤 한 지점. 한자로는 時(때 시), 刻(새길 각)이다.
시간 : 어떤 시각부터 어떤 시각까지의 사이. 時(때 시), 間(사이 간)이다.
목차 시간의 단위 - 하루는 몇 시간일까?“
Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들 즉, 불가촉 상대론자들이 이러한 “시각”과 “시간”의
개념을 알고 있을까?
알긴 뭘 알아!!!
그 중에 두 분은 물리학회 게시판에서 질문을 했을 때 정확한 답변을 알고 있기에 소개한다.
“ 339 시각을 나누면? 백진태 2000-05-22 57
Re: 시각을 나누면? 정0수 2000-05-22 71
Re: 생각이 나뉘고 언어가 나뉩니다. 이0심 2000-05-22 80
제 목 Re: 시각을 나누면?
작 성 자 정0수
작 성 일 2000-05-22 오후 2:43 조 회 70
내 용
시각과 시간을 구분하는 분을 만나서 반갑습니다.
보통 '무엇을 나눈다'고 하면 그 '무엇'은 양을 가진 것입니다. 시간에 대해서는 양을 이야기할 수 있지만,
시각에 대해서는 양을 이야기할 수 없습니다. 8시를 예로 드셨는데, 그 '8'은 임의의 기준점에(12시) 대한
거리(양)의 의미(이것이 '시간'입니다)가 있지만 '8시' 자체는 양의 의미가 없는 한 순간일 뿐입니다. 양이
없는 것을 나눈다는 것은 의미가 없습니다.
예를 들어, 경부선에는 여러 역이 있습니다. 서울-천안간의 거리(시간)를 2로 나눌 수는 있지만, 천안(시
각)을 둘로 나누는 것은 의미가 없는 것과 마찬가지입니다.
0북대 정0수 “
“시각”을 나누기 한다는 것은 정말 멍청한 짓이지만 상대성이론의 시간팽창식이나 길이수축의 설명에서
는 점을 나누고 있으면서도 모른다.
멍청한 상대론자들!!!
특수 상대성이론이 너무 쉬워 일반 상대성이론으로 주제를 옮겨 사기치려 하지만 바보상수 k를 인용하면
몽땅 엉터리일 수밖에 없다니까!!!
결국 t1 = (t1'+vx'/c^2)*k 과 같이 이렇게 “시각”으로 놓으면 길이의 수축에서처럼 ‘점’인 ‘시각’을 나누
는 꼴이 된다니까!!!
8시/2 =?
이 계산을 해 보라고.....!
아예 위의 어린이 백과 설명을 비교하여 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들에게 질문해 볼까?
“하루는 ‘몇 시’ 일까?“
어디 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들은 답변해 보시지???
이런 질문도 질문이냐고 하겠지?
그려!! Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들을 알기를 우습게 알기 때문에 이런 질문을 하는 것이
라니까!!!
① ‘점’ 인 ‘시각’ 과 “길이” 의 의미인 “시간”의 구별 못함. (“시각”은 나눌 수 없다)
② “계”의 개념이 없기에 광속일정이 무슨 소리인지 모른다. (x'/c = t 의 의미)
③ 빛이 있어야 볼 수 있다는 것을 모른다.(vx'/c^2 삭제 즉, vt'/c 삭제)
워낙 기초산수를 모르기 때문에 보충 설명을 할 필요가 있겠다.
“https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B8%EC%9D%B4
물리학에서 길이[편집]
두 시각(時刻)의 시간적 간격을 시간의 길이라고도 한다.
[길이 : 위키백과, 우리 모두의 백과사전]“
t = (t'+vx'/c^2)*k 라는 식은 “두 시각(時刻)의 시간적 간격”이라는 “시간”의 의미인데,
이것을 다시 ‘시각(時刻)’인 t1 = (t1'+vx'/c^2)*k 와 같이 놓으면 안 된다는 뜻이라고....!
이렇게 놓으면 바보상수 k 때문에 “점”인 “시각”을 나누는 꼴이 된다니까!!!
이게 뭔 소리인지도 모르겠지만....!!!!
(3) 상대론적 효과의 의미
상대론적 기대 효과라는 것은 ‘점’ 과 “길이”에 대한 개념조차 없이 Doppler 효과의 인자를 없애고
바보상수 k 를 넣어 시간과 공간(길이)이 변한다고 생각하는 것이다.
그 결과로 인해 운동체에 대한 관측 불능의 이론을 만들고 있었던 것이며, 여기에 더하여 좌표변환의 실
제 의미가 갖고 있는 관측자와 “계”의 “접근”과 “이탈”의 운동에 따른 Doppler효과임을 모르고 있는 것
이다.
그 결과로 Lorentz 좌표변환식과 inverse Lorentz 좌표변환식의 의미에 있어서 접근과 이탈의 개념이 아
닌 “이쪽에서 보면”, “저쪽에서 보면” 과 같은 역리의 빌미가 되는 것이다.
<1> 길이수축과 시간지연?
광속일정의 원리라는 x = ct, x' =ct' 의 조건이라면 위에서 보인
x/t = (x'+vt')/{t'+(vx'/c^2)} = c
인 식은
x/t = c = x'(1+v/c)/t'(1+v/c)
가 되어 이 식의 의미는 길이(킥킥 : 공간)가 증가하면 시간도 증가하고,
길이(킥킥 : 공간)가 수축하면 시간도 수축한다는 의미를 갖고 있다.
그래야 광속 c 가 일정하게 나오지 !!!
그런데 왜? 길이는 수축하고 시간은 팽창하는 반대 현상이 나올까?
한마디로 주접떠는 것이지!
위에 설명한 글에서 길이와 시간에 대한 상대론적 예언효과식을 써 보면
Lo = L*k
t = to*k
엥? 고유길이와 고유시간이라는 것이 Lo 는 좌변이고 to 는 우변이네?
이것은 책의 설명을 잘 보아야 한다.
물론 어떤 정신나간 책에서는 x = vt 로 놓는 것도 있지만 좀비들이니 네 멋대로 하라고 해야지! 크크!!!
- 길이의 수축 -
“막대 하나가 S 기준계의 x 축 위에 놓여 있다. 이 막대 두 끝의 좌표는 x1, x2 이고, 따라서 막대의 길이
Lo 는 Lo = x2-x1 이다. Lo 는 막대가 정지 상태에 있는 기준계에서 측정한 길이이다.
같은 막대의 길이를 속도 v 로 막대와 평행하게 운동하는 기준계 S' 에서 결정한다고 하자.
S' 에서 측정한 길이 L 은 S 계에서 측정한 길이 Lo 와 같을 것인가?
L 을 알아내기 위해서 Lorentz변환식을 써서 정지계 S 에서의 좌표 x1, x2를 운동계(막대에 대한) S' 에
서 대응되는 좌표 x1', x2' 로 변환시켜 보자.
그러면 식 x = (x'+vt')*k 로 부터
x1 = (x1'+vt')*k
x2 = (x2'+vt')*k
이다. 그러므로
Lo = x2-x1 = (x2'-x1')*k
이다.
길이의 정의는 L = x2'-x1' 이므로 이것은
Lo = L*k .....(1.28)
즉,
L = Lo*sqrt(1-v^2/c^2) ....(1.29)
이 성립되는 것을 의미한다.
관측자에 대해서 운동하고 있는 물체의 길이는 그것이 관측자에 대해서 정지상태에 있을 때의 길이보다
짧게 측정된다는 것이다.
이것이 곧 Lorentz-FitzGerald 수축(contraction)이라고 알려져 있는 현상이다.“
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.17~20]
여기서 책 내용을 잘 보아야 한다.
정지 상태의 관측자가 자신의 관측값 Lo = x2-x1 을 x = (x'+vt')*k 라는 식에 의해
Lo = x2-x1 = (x2'-x1')*k
길이의 정의는 L = x2'-x1' 라 하여
Lo = L*k
요렇게 자신의 측정값을 좌변에 놓은 것을 잘 보아야 한다.
상대방 길이를 측정한 것이 아니라 내 길이를 측정하여 상대방에게 떠넘긴 것을 잘 보아야 한다.
정지 관측값 : Lo , 좌변 , 고유길이
이것을 잊지말라!!!
- 시간의 팽창 -
시간팽창이 생기는 모양을 보기 위하여, 운동계 S' 의 x' 점에 시계 하나가 있다고 하자. S' 계의 관측자
가 시간을 t1' 라고 읽을 때, S 계의 관측자는 그 때의 시간을 t1 으로 읽는다 하자.
이때 식 t = (t'+vx'/c^2)*k 로부터
t1 = (t1'+vx'/c^2)*k
의 관계가 성립한다. 운동계의 관측자는 자기에 대한 시간간격 to 후에 자기의 시계가 t2' 임을 읽는다.
즉 to = t2'-t1' 이라고 하자. 그러나 S 계의 관측자는 같은 시간간격의 끝 시간을
t2 = (t2'+vx'/c^2)*k
으로 읽게 된다. 그러므로 그에게는 시간간격 t 가
t = t2-t1 = (t2'-t1')*k .....(1.31)
혹은
t = to*k .....(1.32)
이 된다. 정지 상태의 시계는 운동계에서 일어나는 사상의 시간간격을, 운동계의 시계가 가리키는 것 보
다 더 긴 시간간격으로 가리킨다.
[현대물리학. 윤세원외 5명역. 탐구당. 1974. p.20]
길이수축과 시간팽창을 나타낸 두 식 사이의 관계를 먼저 살펴보아야 한다.
x = (x'+vt')*k
t = {t'+(vx'/c^2)}*k
앞에서도 설명했지만, x = ct, x' = ct' 인 관계에서 시간식 t 에 광속 c 를 곱해주면 길이식 x 가 된다.
t*c = {t'+(vx'/c^2)}*k*c = (ct'+vx'/c)*k = (ct'+vt')*k = (x'+vt')*k = x
이 식을 보면 알겠지만 t 와 x 는 같은 변화를 해야 광속 c 가 일정하게 유지된다.
그런데, 길이는 수축하고 시간은 팽창하고????
이 기막힌 현상은 관측자가 누구이고 고유시간이나 길이를 어떻게 정하는가?를 따져 보면 내막을 알 수
있다.
시간팽창에서 운동계의 고유시간 : to , 우변 , t = to*k (운동체 즉 상대방의 시간을 관측하는 형태)
길이수축에서 정지계의 고유길이 : Lo , 좌변 , Lo = L*k (관측자 자신의 것을 상대방에 넘기는 형태)
이것은 Lorentz 좌표변환식의 의미를 모르기 때문에 말장난을 만든 것뿐이다. 따라서,
시간을 길이수축처럼 자신의 값을 상대방에 떠넘기게 되면 to = t*k 로서 시간수축
길이를 시간팽창처럼 상대방의 길이를 관측하는 형태로 하면 L = Lo*k 로서 길이팽창
어느 것이든 맘에 드는 것을 골라서 하면 된다.
Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들 !!!
열심히 하는 것은 좋은데 순진한 물리학도들에게 사기치지 말고 집에서 혼자하시지!!!!
정통물리학을 배우려는 사람들은
x/t = c = x'(1+v/c)*k/t'(1+v/c)*k = x'/t'
이 식의 의미를 잊지 말아야 한다.
물론 접근식은 v 의 부호가 바뀐
x/t = c = x'(1-v/c)*k/t'(1-v/c)*k = x'/t'
가 되며, “시간” t, t' 와 “공간(크크 길이!!)” x, x' 의 변화라는 것은 신호인 빛이나 음파의 파장과 진동수
즉, 주기나 파장(길이, 공간 크크)의 변화일 뿐이지 실질적인 공간(?)이나 시간이 변하는 것은 아니다.
"계“의 Doppler효과!!!
시-공간 ???
주-파 공간!!!
<2> “시각”에 대한 상대론자와 백진태의 차이
초등학교 3학년 과정의 “시각”과 “시간”의 구별도 못하는 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들은
정통물리학의 백진태와 확연한 차이가 있다.
사상의 관측에 있어서 신호원이 고속으로 운동을 하거나 정지한 경우라도 이를테면 태양의 흑점활동과
같은 경우에 태양의 흑점활동 “시작 시각” t1o 를 관측한다면,
정통물리학의 백진태 : t1 = t1o+1AU/c
Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들 : t1 = (t1o+vx'/c^2)*k
로서 완전히 다르게 읽게 된다.
여기서 1AU 는 지구와 태양 사이의 거리를 나타낸다.
정통물리학의 백진태가 읽는 방식은 Dollinstein 교의 광신자들이 아닌 일반인들 모두 동일하다.
사실 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들은 자신들이 이렇게 읽고 있는 것 자체도 모른다.
왜? 멍청하니까!!!
그래서 “시각”을 나누어 보라고
8시/2 =?
라는 질문을 해 보았지만 하나도 답변을 얻지 못했다.
상대성이론을 그렇게 주장하면서도 자신들이 무엇을 하는지 조차 모른다는 것은 멍청이 이외에 답이 없
다.
여기서 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들의 진짜 멍청한 표본을 보여줄까?
태양에서 지구까지의 거리 1AU 를 인정하면 상대속도 v = 0 이므로 t1 = (t1o+vx'/c^2)*k에서
t1 = t1o
라고 읽는다.
이게 뭔 소리인지 아는가?
아무리 멀리 떨어져 있는 장소에서 발생된 사상이란도 그 즉시 안다는 뜻이라고...!!!
그러니 어느 거리 1AU 를 빛이 전달되는데 걸리는 시간의 의미인 1AU/c 자체를 모르는 것이고....!!!
[결론]
[1].
Michelson-Morley 실험에서 “계”의 정의를 알고 그들의 실험이 완성되고 "계" 의 개념을 인용한 Galilei
좌표변환식의 의미를 알았었다면 Lorentz 좌표변환식 뿐만 아니라 여기에 의미를 부여한 Dollinstein 의
상대성이론은 없었을 것이다.
또한 Lorentz 좌표변환식은 바보상수 k를 넣은 “계”의 Doppler 효과의 오판임을 알게 되었다면 현대물
리학이 이렇게 까지 Dogmerryjjong play-ground physics (백진태가 만든 콩그리쉬 : 개판 물리학이란
뜻)가 되지는 않았을 것이다.
바보상수 k 의 도입으로 인해 현대 물리학은 “물체의 운동은 광속 c 를 넘을 수 없다”는 자신의 울타리에
갇히게 된 것이며 나아가서,
“진동수에 –가 되므로 의미가 없어진다”
[大學物理學. 인하大學校 物理學敎室. 인하大學校出版部. 1979]
로서 진동수가 (-)가 되는 경우의 즉, 신호보다 빠른 운동체를 측정할 방법을 생각도 못하는데다가,
바보상수 k 에 의하면 허수로 나오므로 “빛 보다 빠른 운동체는 없다”라는 울타리를 만들어 놓은 것이다.
이에 필요한 것이 “신호를 이용한 정확한 관측법”으로 백진태 물리학에서 결론 부분이기도 하다.
상대성이론이 “계의 Doppler 효과” 의 오류임을 알게 되면 결론적으로 나오는 것이
“신호를 이용한 정확한 관측법” 인데 이것을 이야기하면.
프리첼 게시판에서......
<<<17 신호를 이용한 정확한 관측법 백진태 2000/11/24 24
장님은 어떡하라구~ 이재0 2000/11/27 7 >>>
이러한 행태가 이런 나라의 교단, 박사의 행태이기 때문에 이런 나라에서는 진리나 정의는 없다.
참으로 불쌍한 “불가촉 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들의 주장”.
질문도 못해보고 세뇌 당하는 불쌍한 한국者들!!!
이것을 40여 년이나 지켜보고만 있어야 하는 불쌍한 백진태!!!
백진태는 그나마 다행스럽게도 “종교재판”은 받지 않고 있음을 위안 삼아야지...!!! 크크!!!
결국은 일본이나 중국 유학생 분들의 판단력만을 기대해야 한다는 현실이 안타까울 뿐이다.
물리학을 전공하려는 사람들은 불가촉 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들의 주장을 듣기 전에
다음의 질문 사항에 대한 답을 꼭 확인해 보기 바란다.
이에 대한 답변을 듣지 못한다면 또 하나의 좀비가 탄생될 뿐이다.
<질문>
1. t≠t' 일 경우 (물론 v≠0 인 조건)
x = (x-vt)+vt' = x-v(t-t')
라는 등식이 성립하는 조건에서 좌변의 x 와 우변의 x 가 같다는 것 즉, x = x 임을 증명하라.
2. “점”인 시각을 나누는
8시/2 =?
이 질문은 너무 어려운 것 같아서 쉬운 질문으로 대체 한다.
Doppler 효과의 인자인 vx'/c^2 을 원인도 모른 채 없앤 결과 빛이 관측자에게 도달하는 과정이
없어진 관측 불능의 이론이 되었다.
상대성이론의 모든 그림 설명에서 빛이 관측자에게 도달하는 과정을 설명할 것 !!
[2].
Michelson-Morley 실험에서 “계”의 정의를 알고 Galilei 좌표변환식의 의미가 “계(계)의 Doppler 효과”
의 미완성임을 알게 되면 Lorentz 좌표변환식 이라는 것은 초등학교 산수도 모르는 수준으로 바보상수인
k 만 넣었다는 것이며, 이에 더하여 마찬가지의 초등학교 수준도 못되는 Dollinstein 이 “점”과 “길이”의
의미도 모른 결과로 나온 것이 이제까지 알려진 상대성이론의 효과들이란 것이다.
그렇다면 불가촉 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들이 주장하는 상대성이론이란 것이 실제로
나타내려 했던 것은 무엇일까?
불가촉 Dollinstein 교의 광신자들과 그 좀비 일당들 !!!
잘 보아두어야 할걸???
x^2+y^2+z^2 = c^2t^2 라고 하는 수식을 사용하는 과정에서 x, y, z 축으로 나타낸 것이 “계” 이고,
"계" 인 전동차의 내부에서 운동하는 것이 ct 즉, 빛이었다면 이것을 빛이 아닌 일반 운동체인 야구공이나
참새, 나비 등의 운동이 외부 관측자에게 어떻게 나타나는가?를 다루려는 행위가 좌표변환이란 것이야!!!
"관측자 S는 지구에 고정되어 있어서 그의 기준틀은 지구이고, 다른 관측자 S'는 지구에 대해 상대적으로
움직이고 있어서 --예컨대 움직이는 기차안의 승객-- 그의 기준틀은 기차라고 하자.
이들은 각각 같은 물체, 말하자면 움직이고 있는 공을 관측한다.
각 관측자는 자기의 기준틀에 대해서 측정한 변위, 속도, 가속도 등을 기록할 것이다.
그러면 이들의 측정값은 어떻게 비교할 것인가?
S'틀이 S틀에 대해서 일정한 속도 v로 운동하고 있는 경우를 생각하자."
[대학물리학. 인하대학교 출판부. 1974. p.60]
하전입자나 μ-meson, 우주선 등등에 상대성이론을 적용시켜 사기치는 불가촉 Dollinstein 교의 광신자들
과 그 좀비 일당들은 위의 책 설명에 해당하는 기차 또는 S'계라고 하는 “계”가 없는 상황에서는 상대성
이론을 적용시키면 안된다는 것을 모른단 말이지???
하전입자나 μ-meson 등은 모두 Newton 질점역학으로 다루어야 하는 것이라고....!!!
크크~~!!! 40여 년간 떠들어 보았자 이런 한국에서는 통하지도 않는 이야기이기 때문에 중국이나 일본 유
학생 분들에게 거는 기대가 더욱 커질 수밖에 없다.
[3].
각각의 비교를 보이면 다음과 같다.
x = ct, x' =ct' 인 관계에서 시간 관계식에 광속 c 를 양변에 곱하면 길이식이 나오므로 시간식만 비교.
백진태 정통물리학 t = t'+vx'/c^2 (vx'/c^2 : 관측에 절대 필요)
Lorentz 좌표변환 t = (t'+vx'/c^2)*k (뭐가뭔지 모르고 우변에 바보상수 k 만 넣음))
Einstein 상대론 t = t'*k (관측 필요없음 : 뭐가뭔지 모르고 vx'/c^2 없앰)
백진태 정통물리학의 “계”의 Doppler효과의 우변에만 바보상수 k 를 넣은 것이 Lorentz 좌표변환식이고,
Lorentz 좌표변환식에서 빛의 전달과정인 vx'/c^2를 없앤 것이 상대론이다.
.......... 크크. 정말 웃기는 개판 물리학 !!! .........
[4].
백진태가 지난 40여 년간 주장해 온 것은 단지 3가지 진리를 찾아야 한다는 일념이었다.
(1) 지구는 대기로 둘러싸여 있다. (Michelson-Morley 실험에서)
(2) 빛이 있어야 볼 수 있다. (“계”의 Doppler 효과에서)
(3) “시각”과 “시간”은 다르다. (상대론 기대효과에서)
이 3가지 진리를 알리기 위한 세월로서는 너무 긴 세월이 아니었던가?
그렇지만 앞으로도 진리를 찾기 위한 백진태의 노력은 계속될 것이다.
[5] .
진정한 좌표변환의 뜻은 스스로 생각해 보기 바란다.
x = ct, x' = ct' 가 갖는 실제 의미는 무엇일까?
글이 너무 길어져서 생략!!!!
상대성이론(특수, 일반)의 핵심적인 요인이 바보상수 k 이다.
부수적으로 나타난 것이 “점” 과 “길이” 에 대한 구별도 못하는 무지의 산물이기 때문에 무엇보다
바보상수 k 의 등식에 관한 질문에 대한 답변은 필수적인 것이다.
중국이나 일본 유학생 분들은 필히 확인하시고 귀국의 영재들을 바보화로 망치는 일이 없기를 바라며,
나아가서 인류의 과학 발전에 기여하여 인류공영에 이바지 해 주시기를 바란다.
한국의 백진태의 경우는 없는 돈에 힘들게 공부하여 대학가서 초등학생 수준의 위의 산수도 못하는 바보
가 되어 졸업을 했지만 중국이나 일본의 판단력있는 나라들에서는 나와 같은 바보 양산을 해서는 안 되기를 바라며 중국이나 일본의 유학생 분들은 진리와 정의를 찾아 인류 공영에 이바지하시기를 바란다.
다시 한 번 강조하는 것은,
뭔지 모르지만 무조건 반대와 비방만을 위한 DNA를 갖고 태어난 한국者들은 볼 필요가 없다!!!!