[특수상대성이론] 상대론에서 나타나는 현상들

안녕하세요 @chosungyun입니다.
저번 포스팅까지 해서 로렌츠변환을 유도했습니다.
이 로렌츠변환은 앞으로 다루게 되는 상대론에서 나타나는 현상들을 다루는데 중요한 도구가 됩니다. 그래서 앞으로 꾸준히 등장합니다.
그러나 그 전에 어떠한 현상들이 있는지 먼저 알아보고 로렌츠변환을 통한 결과와 비교해보는 방식으로 진행하려고 합니다.
그래서 이번 포스팅에서는 간단히 어떤 내용을 다룰지만 소개하겠습니다.

앞으로 다룰 주된 특징은 동시성 상실, 시간 지연, 길이 수축, 질량 증가 정도가 될 예정입니다.

동시성을 상실한다는 것은 어떤 사건이 발생했을 때 내가 관측하는 것과 빛의 속도로 움직이는 어떤 대상이 관측하는 경우 똑같은 사건임에도 불구하고 관측이 동시에 일어나지 않음을 말합니다.

또한, 시간 지연은 어떤 물체가 빛의 속도로 움직인다면 이 물체의 움직임을 관측하는 우리와 물체의 입장에서 똑같이 사건이 발생함에도 불구하고 동시성을 상실하는데 이때 빛의 속도로 움직이는 대상이 우리가 사는 세상보다 시간이 느리게 가는 것을 말합니다.

하지만, 이 시간 지연 현상이 실제로 빛의 속도로 움직이는 대상에서 발생한다면 빛의 속도로 움직이는 대상의 시간은 천천히 가게 됩니다. 그런데 실제로는 그렇지 않습니다.
각각의 관성계에서의 물리는 모두 동일하며 시간도 똑같이 1초, 2초… 흐르게 되기 때문입니다.
대신, 운동하는 물체의 입장에서는 주변 공간이 쪼그라드는 현상이 발생합니다.
이 현상을 로렌츠 수축이라고 합니다.

마지막으로 질량 증가는 빛의 속도에 가깝게 속도가 증가할수록 질량이 증가하는 현상을 말합니다.
이러한 현상으로 우리는 물리적으로 빛의 속도보다 빠른 우주선을 만들 수 없습니다.

위에서 언급한 현상들은 충분한 사고실험을 바탕으로 이해할 필요가 있습니다.
로렌츠변환을 통한 수식으로 확인하기 전에 말이죠.
그래서 앞으로 사고실험을 예시로 들어가면서 앞서 간략히 소개한 것보다는 더욱 상세히 상대론적 현상을 소개하겠습니다.
그럼 오늘은 여기서 마치겠습니다. 감사합니다.

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“해당 포스팅에 사용한 이미지의 출처는 구글이미지입니다”