자연과학 - 아인슈타인의 상대성이론 (Theory of Relativity)에 관해서

상대성이론 (Theory of Relativity)
1. 갈릴레오의 상대성이론
Galileo Galilei
(1564-1642)
갈릴레오의 상대론에 대한 가설
속도는 절대적인 양이 아니다.
서로에 대해 일정한 속도로 움직이는 두 좌표계 (관성계)에서
물리 법칙은 동일하다.
갈릴레오 상대론에서 속도 가법
관측자들이 측정한 돌의 속도
갈릴레이 변환(Galilean Transformation)
O, O’ : 두 관찰자
비유:
한 현상 :
한국어 “빨간 장미”
영어 “the red rose”
갈릴레이 변환
번역 규칙 : 갈릴레이 변환
2. Einstein 의 특수상대성이론 (Special Relativity)
Newton의 운동법칙은 서로 균일한 운동을 하는 두 관측자에게 동일.
Maxwell 전자기학 법칙은 그런 두 관측자에게 동일하지 않은 것처럼 보인다.
속도는 절대적인 양이 아니라는 갈릴레이 상대론과는 달리
전자기파의 속력
로 일정하게 주어진다.
Maxwell 방정식은 모든 관측자에게 적용되는 것이 아니라, 절대적 공간이
존재하여 그곳에서 진행하는 전자기파의 경우에 해당된다고 해석.
절대적 공간 = 절대적 기준 = 우주에 고르게 퍼져있는 에테르(Ether)
빛은 정지한 에테르에서 위의 속력으로 진행한다고 생각.
에테르는 존재하는가 Michelson-Morley 실험 (1887)
“가장 유명한 실패한 실험”
마이켈슨 간섭계 (Michelson Interferometer)
광원
거울2
거울1
간섭무늬
반거울(half mirror)
에테르
실험1
실험2
90도 회전
두 경우 간섭무늬의 차이가 없다 에테르가 존재하지 않는다.
Einstein의 두 가지 가정(postulates)
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