쉽게 이해하는 상대성 이론

실험을 도와주실 아저씨

가운데에는 빛을 내는 광원기계가 있고,
양쪽에는 서로 같은거리의 빛 반사기계가 있다.
아저씨가 버튼을 누르면..?

빛이 발사되어 양쪽의 반사기계에 닿아 반사된다..
양쪽 기계는 서로 광원기계와의 거리가 같기 때문에 빛은 동시에 닿는다.

기차 밖의 사람들이 관측해도 동시에 닿는다.

하지만 기차가 달린다면?

우선 달리는 기차 안에서 아저씨가 보기엔 여전히 빛이 동시에 닿는다.
하지만 바깥은?

이번엔 결과가 다르다.
바깥 관측자 시점에서는 다가오는 빛이 먼저 닿고, 멀어지는 빛이 나중에 닿는다.
기차안에서의 동시가, 밖에서는 아니다.

또 다른 실험을 도와줄 누나

광자시계를 통해 실험을 한다.
광자시계의 길이는 1m.
광자시계 내부의 빛이 끝에서 끝까지 가는데 걸리는 시간은 1초.

이해를 돕자면 이런식이다.
7번을 왔다갔다 했으니 7초를 걸려 7m를 왔다갔다 했다.
이것을 밖에서 관측해보자.

안에서 수직이였던 빛이 밖에서는 사선으로 흐른다.
사선의 길이를 재어볼까?

7미터를 넘는다. 약 10.5m
왜 7미터를 넘는거지? 라는 생각이 든다면,
처음 아저씨의 실험을 상기해보자.

그리고....두 관측자 간의 시간차이....
우주선안은 7초(7m) 우주선 밖은 10.50초(10.50m)
우주선 안의 누나보다 우주선 밖의 관측자들의 시간이 더 빨리 흘렀다.

지구 안에서는 동시가

지구밖에서는 동시가 아니다

누군가에게는 동시가, 누군가에게는 동시가 아니다.