우주와 자연 보고서-중간

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시간이란 개념은 아인슈타인에 의해 두 사건 사이의 시간 간격이 관찰자의 운동(특수상대론적 현상) 혹은 중력(일반상대론적 현상)에 따라 다르게 측정된다는 것이 밝혀졌다. 이를 시간지연(Time dilation)이라고 한다.

시간이 움직이는 좌표계에서 더 느리게 간다는 것은 기존의 상식과 다르기 때문에 시계가 움직일 때 어떤 현상이 일어나는지를 천천히 따져봐야 한다.
우주선 위아래에 거울을 달아놓고 그 사이에 빛이 왕복운동을 하게 한다. 이것이 시계역할을 할 것이다. 등속으로 움직이는 우주선에서 시계는 그 안에 같이 타고 있는 관찰자가 볼 때, 왼쪽 그림과 같이 작동할 것이다. 만일 그렇지 않다면, 그는 자신이 타고 있는 우주선이 등속 운동을 하고 있음을 시계를 통해 알 수 있게 되는데, 이것은 상대성의 원리에 대해 위배된다. 그런데, 이 모든 상황을 외부에 있는 관찰자가 보았다면 거울 사이를 왕복하는 빛의 경로는 오른쪽 그림과 같이 보일 것이다. 우주선과 함께 시계도 등속 운동을 하고 있기 때문이다.

참고 자료

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