210609 [네이버캐스트] 알버트 아인슈타인 - 미국의 이론물리학자

ㅇ 어떤 물체가 있다면, 기차역에서 관찰하는 그 물체의 가속도나, 기차 안에서 관찰하는 그 물체의 가속도는 동일하다.

ㅇ 왜냐하면 가속도는 시간당 속도의 변화율이기 때문에 속도 차체에는 영향을 받지 않기 때문이다.

ㅇ 그리고 그 물체의 질량이 어디에서 측정하나 동일하다고 ‘가정’하면, 기차역 위에서나 기차 안에서나 F=ma (힘=질량x가속도)라는 역학의 법칙이 그대로 적용된다.

ㅇ 다시 말해 서로 등속도로 운동하는 관찰자에게는 똑같은 물리 법칙이 적용된다.

ㅇ 이것을 갈릴레오의 상대성 이론이라고 한다. 갈릴레오의 상대성 이론은 아인슈타인의 상대성 이론의 바탕이 되는 첫 번째 가설이다.

 

ㅇ 상대성 이론은 다음 두 가지 가설을 출발점

1. 갈릴레오의 상대성 이론

- 모든 운동은 상대적이며, 등속 운동을 하는 모든 관찰자에게는 같은 물리 법칙을 적용된다. 

2. 광속 불변의 법칙

- 빛의 속도는 관찰자가 정지해있거나 운동 상태에 있거나, 또 어떤 방향에 있거나 상관없이 일정하다.

 

ㅇ 특수상대성 이론을 요약

- 빠른 속도로 등속운동을 하면 시간은 느려지고 거리는 짧아지고 질량은 늘어난다

 

ㅇ 등가의 원리

- 관찰자에 따라 관찰결과는 달라져도, 우주는 동일한 법칙에 지배를 받는다는 것을 증명
- 가속 운동계 안에서도 동일한 물리적 법칙 적용된다는 것
- 중력의 원천이 되는 중력 질량과 관성의 정도를 나타내는 관성 질량도 같은 것
- 가속 운동에 의한 관성력과 중력이 같다는 것

ㅇ 등가의 원리가 성립하려면 중력이 시간과 공간을 휘게 만들어야 한다.

ㅇ 이렇게 휜 시공간에서는 그 시공간을 지나는 빛도 휘게 된다.

 

ㅇ 아인슈타인의 상대성 이론이 말하는 것은 우주의 모든 것은 보편적인 법칙에 지배를 받지만, 관찰자의 입장에서 따라 관찰 결과는 달라진다는 것

- 우리는 자신의 입장(중력장)에 따라, 서로 다른 관찰 결과를 말한다
- 서로 자기가 관찰한 것이 옳다고 주장한다. 그러나 누구의 관찰 결과도 옳다고 할 수 없고 누구의 관찰 결과도 틀렸다고 할 수 없다. 왜냐하면 그의 관찰 결과는 그가 처한 입장(중력장)에서는 옳은 것이지만 다른 사람의 입장(중력장)에서는 틀린 것이기 때문이다. 모든 지식(관찰결과)은 상대적이고 우리의 인식(관찰능력)에는 한계가 있다.