상대성 이론

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목차

1. 원리와 광속도

2. 특수상대성이론

3. 상대론적 효과
1) 광속도 극한성
2) 동시성 판단
3) 길이수축
4) 시간지연
5) 질량과 에너지

4. 일반상대성이론

본문내용

상대성 이론

상대론이라고도 한다. 1905년 제출된 특수상대성이론과 1916년 정리된 일반상대성이론으로 이루어져 있다. 특수상대성이론은 운동에 관한 갈릴레이-뉴턴의 상대성원리를 근본적으로 개혁하여, 서로 등속도로 운동하는 관측자에 대하여 전자기파의 이론을 포함한 모든 물리법칙이 같은 형식으로 기술되도록 정식화(定式化)되어 있다.

일반상대성이론은 중력(重力)을 관성력(慣性力)과 동등한 것으로 간주하는 입장에서, 일정한 가속도를 가진 관측자들에게도 상대성원리가 성립하고, 물리법칙이 좌표계의 변환에 대하여 불변(不變)인 형식을 가지도록 체계화한 이론이다. 이들 이론의 가장 근본적 특징은, 관측자의 운동상태에 관계없이 절대성을 가진다고 생각되어 온 지금까지의 시간 ·공간의 개념을 부정하고, 시간 ·공간이 각각 관측자에 대하여 상대적으로만 의미를 가진다고 생각한다는 점이다. 이 때문에 이 이론에서 유도되는 논리에는 상식에서 벗어난 내용도 포함되어 있어 양자론(量子論)과 비견되는 20세기의 물리학의 혁명적 발견도 발표 후 얼마 동안은 단지 역설적인 지적 유희에 불과한 것으로 간주되는 경향도 있었다.

그러나 광속도를 무한대로 간주할 수 있을 만큼 작은 속도를 가진 물체의 운동에서는, 극한적(極限的) 근사로서 뉴턴역학이 적용된다는 내용도 특수상대성이론에 포함되어 있다. 한편 광속도와 비교될 정도로 고속으로 운동하는 미립자의 거동이나 소립자의 생성 ·소멸 등 미시적 세계의 여러 현상의 발견으로 특수상대성이론의 정당성이 검증되었다.
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