갈릴리 vs. 아인슈타인 상대성 :두 세계 이야기
갈릴리와 아인슈타인 상대성은 모두 운동 법칙과 다른 참조 프레임에서 관찰자들에게 어떻게 보이는지를 다룹니다. 그러나 그들은 공간, 시간 및 빛의 속도에 대한 근본적인 가정이 다릅니다.
갈릴리의 상대성 (클래식 상대성) :
* 재단 : 절대 공간과 시간을 가정합니다. 이것은 모든 사람이 자신의 움직임에 관계없이 같은 속도로 시간을 측정한다는 것을 의미합니다.
* 빛의 속도 : 일정하게 간주되지 않습니다. 빛은 소스에 비해 유한 속도로 이동합니다.
* 변형 : 다른 관성 프레임에서 관찰자의 측정을 관련시키기 위해 갈릴레인 변환을 사용합니다. 이것은 속도가 단순히 합산된다는 것을 의미합니다.
* 예 : 10m/s로 움직이는 기차를 타고 5m/s에 공을 던지는 상상해보십시오. 땅에 서있는 사람은 공이 15m/s (10 m/s + 5 m/s)로 움직이는 것을 보게 될 것입니다.
* 한계 : 일상적인 속도에 적합하지만 빛의 속도에 접근하는 매우 빠른 속도로 분해됩니다. 그것은 특수 상대성에서 관찰 된 시간 확장 및 길이 수축과 같은 현상을 설명하지 않습니다.
아인슈타인 상대성 (특수 상대성) :
* 재단 : 물리 법칙은 모든 관성 관찰자에게 동일하며 진공 속의 빛 속도가 모든 관성 관찰자에게 일정하다고 가정합니다.
* 빛의 속도 : 빛의 속도의 불변성은 기본적인 가정입니다. 이는 빛이 소스 또는 관찰자의 움직임에 관계없이 항상 299,792,458m/s로 이동한다는 것을 의미합니다.
* 변형 : Lorentz 변환을 사용하여 다른 관성 프레임에서 관찰자의 측정을 관련시킵니다. 이러한 변환은 시간 확장 및 길이 수축과 같은 개념을 소개합니다.
* 예 : 빛의 속도의 상당 부분으로 여행하는 우주선에 있고 빛의 광선을 빛나는 경우 지구의 관찰자는 여전히 우주선의 속도와 빛의 속도가 아니라 빛의 속도로 이동하는 빛을 측정합니다.
* 응용 프로그램 : 고속 시나리오에서 관찰 된 시간 확장 및 길이 수축과 같은 현상을 설명합니다. 또한 중력을 시공간의 곡률로 묘사하는 일반 상대성의 기초를 형성합니다.
요약 :
* 갈릴레인 상대성 : 일상적인 속도에 적합하지만 매우 빠른 속도로 분해되는 간단한 모델.
* 아인슈타인 상대성 : 빛의 속도와 다른 상대 론적 현상의 불변성을 설명하는보다 복잡하지만 정확한 모델.
중요한 참고 : 아인슈타인 상대성은 갈릴리의 상대성을 무효화하지 않습니다. 저속에서는 갈릴레인 변환은 실제 물리학의 근사치이며 여전히 많은 실제 응용 분야에서 사용됩니다.
