상대성이론을 이해하기 어렵습니다.

상대성이론은 몇 번 설명을 들어도 의문이 계속됩니다.

제가 가지고 있는 의문을 써보고 싶습니다.

이글의 작성을 한글프로그램으로 하고 있는데 홈페이지에 복사해서 올리면 그림이 표시되지 않아서 기호만 설명하니, 그림에 기호를 표시해서 보시기 바랍니다.

특수상대성 이론을 강의들을 때 열차의 움직임을 표시한 그림의 기호로 검토하면 기호의 의미는 다음과 같았습니다.

   Ta=빛이 천정에 도달한 시간

    C= 빛의 속도

   Tb=빛이 천정에 도달하는 시간 동안에 열차가 달린 시간

   V =열차의 속도

피타고라스 정리를 적용하기 위한 삼각형의 각 변의 길이는 제 생각으로 다음과 같이 기호를 정합니다.

빛의 출발점에서 도달점까지의 거리(수직)

 La=L

빛이 La를 달리는 동안 열차가 달리는 거리 Lb는(수평)

Lb=Tb.V 

( 강의에서는 Tb/2.V 이지만 여기서는 1/2는 생략하고 Tb를 삼각형의 한 변으로 표시합니다.)

그리고 빛이 움직이는 빗변의 길이 Lb도 1/2를 생략하고

Lc=Tb .C

로 표시합니다.

특수상대성원리를 설명하는 식에 의하면 아래와 같습니다.

여기서 피타고라스 정리를 적용하면,

Lc² = La² + Lb²

(Tb.C)²=(Tb.V)² +L²

(Tb)²=(Tb.V/C)² +(L/C)²

^'

^'

이것을 풀어서 특수상대성이론은  다음과 같은 결과를

얻습니다.

Tb=  L/C/√{1-(V/C) ²}

그런데 L/C가 Ta라는 전제로부터

Tb=  Ta/√{1-(V/C)² } 라는 결론을 얻습니다.

이때 속도 V가 C일 때,  즉 기차가 광속으로 달리면

Tb=Ta/0이 되어 Tb=무한이라는 이상한 결과가 된다는 것입니다.

빛의 속도는 300,000 Km/s에 약간 모자라는 정도인데,

Tb가 무한이라는 것이 무슨 뜻인지는 책에 나온 대로이겠지만

좀 이해하기 어려운 점이 있습니다.

빛이 태양을 한바퀴 돌아 지구로 돌아오는데 20분 정도 걸리는데

유독 동생을 광속으로 나는 로켓트에 태워 보내면 늙어서 노인이

된 다음에나 돌아온다는데 ..........

동생한테 혹시 태양 뒤편에서 신선들이 바둑 두는 것을 보다 왔느냐고 물어도

대답도 없이 늙은 형을 바라보며 눈물만 흘린다나 뭐라나.

이거 얘기가 되나요?   

위에 식에서 V에 0.8C를 대입해 봅시다.

즉 열차가 광속의 80%로 달리는 경우를 보자는 것입니다.

 

Tb=  Ta /√{1-(V/C)²}         ^---V=0.8C

Tb=  Ta / √1-(0.8)²

   =  Ta /√(1-0.64)

   =  Ta /√0.36 = Ta / 0.6

   =  Ta . 1.66666..........

  즉 열차가 광속의 80%로 달리면, 열차는 빛이 천정에 도달하는 시간 즉 광속보다

  1.666666........배의 시간을 더 달리게 된 답니다.

애초의 전제가 빛이 La 즉 천정에 도달하는 시간(Ta) 동안 열차가 달리는 시간을 Tb로

전제했고,  따라서 Ta = Tb라는 전제를 결과가 Ta = Tb. 1.66666이라는 것인데,

    결과가 전제를 부정하는 것이지요.

이 식이 전지전능한 신이 만든 식이라 하더라도

받아드리기 곤란한 것 아닌가요?  

아니면 제가 수식을 잘못 해석하는 것인가요?

 La은 Ta * C인데 Ta는 빛이 천정에 도달하는 시간이고,

Tb는 빛이 천정에 도달하는 동안 열차가 달리는 시간이니까

Ta와 Tb는 별도의 시간이 아니고 같은 시간입니다.

따라서  La=Tb * C 되고,

Tb= L / C가 됩니다.

그런데 원래의 식에서

빗변의 길이를 달리는 시간 Tc를  L  /  C로 보고

피타고라스의 정리를 적용할 때

Lc²⁼  La² * Lb² 은

(Tb.C)²=(Tb.V)² +L²로 하면

빗변의 길이 Lc와 수직거리 La가 같다는 것이지요.

직각삼각형에서 빗변의 길이가 다른 한 변의 길이와 같은 경우가 있나요?

수직 길이와 빗변의 길이가 같다고 본 것은 전제가 잘못된 것이 아닌가요?

저는 그림을 아래와 같이 써야 한다고 생각합니다.

저는 그림에서

빛의 출발점에서 도달점까지의 거리(수직선)

 La=Tb.c

빛이 La를 달리는 동안 열차가 달리는 거리 Lb는(수평선)

Lb=Tb.V

그리고 빛이 움직이는 빗변의 길이 Lc는

Lc=Tb. √ (C² +V²) 이 되어야 한다고 봅니다.

그래서  식은

Lc²=  La² * Lb²

(Tb*√(C² +V²)=(Tb.V)² +L²이 되어야 한다는 것입니다.

이렇게 놓고도 그런 이상한 결과를 유도 할 수 있을까요?

v에 c를 대입해 볼까요.

(Tb*√(C² +V²)=(Tb.V)² +L²

(Tb*√(C² +C²)=(Tb.C)² +L^{2   -----}L= (Tb * C)을 대입하면

2C² Tb² = 2C² Tb²

이상한 거 하나도 없네요.

일반 상대성이론에 의하면 중력은

시공의 휨이랍니다.

그리고 시공이 휜 모양을 천체를  감싼  그물 모양으로 표시하고 있습니다.

그리고 물질과 입자는 시공이 휜 경로를 따라 움직인다는 것이고
이것이 중력이랍니다..

그런데 그림대로 보자면 
중력이 어떤 한점에서 천체의 표면에서 접선 방향으로 작용해야 하는데
중력은 천체의 중심 방향으로 작용하지요.

그림은 분명 천체의 표면을 감싼 모양입니다. 

그리고 또 하나 휜 시공에 입자가 따라 움직이려면 중력과 같은 힘이 필요한데

중력이 휜 시공이라고 하니 입자든 물질이든 공짜로 움직여야 한다는 것인데

공짜는 없다는 것이 물리 법칙 아닌가요.

상대성이론은 대단히 어려운 수식을 사용하고 있지만

뭔가 의심스러운 구석이 있습니다.

저는  중력에대해 의심해 봐야 한다는 생각을 떨칠 수 없습니다. 

추가)

NEWTON HIGHLIGT 신비한 수학의 세계에서는  빗변의 길이 Lc를
 

√ (L²+(Vt2)² }

로 표시하여
T2는  Lc/C라고 하여 계산하고 있습니다.

이 아이디어로 부터  특수상대선이론의 정체를  이해하게 되네요.

백열 전구를 들고 돌리면 둥근 광환을  만들수 있는데
이 광환은 정지한 전구보다 표면적이 매우 큽니다.
그럼 돌아가는  광환이 정지해 있는 전구보다 주위를 더 밝게 할까요?

착시가 새로운 물리량을 만든다는 것은 어불성설이지요.
외부에서 빗변을 따라 이동하는 것처럼 보이는 것은 착시일 뿐이지
어떤 물리량의 변화를 가져오지 못할 것은 분명합니다.
Tb= Lc/ C
것은 수식은 아무런 의미도 없다는 것이지요.
이것이 의미를 가진다면 착시를 이용한 그림속의 평면에서 일어나는 낙차를 이용해서
물레방아를 돌리는 것도 가능하겠지요.

이하 물체의 길이가 짧지는 이유도 마찬가지지요.

착시현상을 이용해서 설명할  수 밖에 없다면 
그 이유를 설명해야 하겠지요.




^  ^