쉬운 상대성이론

소개글

상대성이론 법칙들을 중학생에게 설명하듯 정말 쉬운 말로 썼습니다. 이 분야에 별다른 지식이 없는 사람이더라고 해도 쉽게 이해할 수 있을 겁니다. A+받았습니다.

목차

1. 특수 상대성 이론
2. 일반 상대성 이론

본문내용

- 특수 상대성 이론

(중학생에게 직접 대화하는 투로 작성 했습니다.)

- 너 아인슈타인 알지? 아인슈타인이 1905년에 발표한, 아주 획기적이고 그 시대에 큰 파장을 불러일으킨 이론이 바로 상대성 이론이야. 상대성 이론에는 특수 상대성 이론과 일반 상대성이론이 있는데 특수 상대성 이론이 먼저 나오고 일반 상대성 이론이 몇 년 뒤 이어 나왔어. 먼저 특수 상대성 이론부터 설명해줄게. 네가 서쪽에서 동쪽으로 3km/h로 달리고, 네 친구가 동쪽에서 서쪽으로 2km/h로 달린다고 생각해보자. 그럼 네가 네 친구를 바라보면 5km/h로 너에게 달려오는 것처럼 느껴지겠지? 그런데, 신기하게도 빛은 그렇지 않아. 빛은 바라보는 사람에게는 무조건 3×108m/s(대략적인 수치)의 속도로 느껴진단다. 사건을 관찰하는 관측자가 서로 다른 상대 속도의 상태로 있을 때는 다른 시공간에 있기 때문이지. 빛의 속도가 관찰자 모두에게 고정되어 있다는 사실로부터 아인슈타인은 4개의 사실을 발견했지. 바로 시간 확장, 길이 축소, 동시성의 상대성, E=mc2 란다. 이 4가지는 예를 들면서 설명하는 것이 쉬워.
네가 기차를 타고 가면서 실험을 한다고 생각해보자. 기차 바닥에 빛을 수직 위로 쏘는 광원이 있다고 생각해봐. 달리는 기차 안에서 네가 보기에는 빛을 쏘면 수직으로 3×108m/s의 속도로 천장에 닿겠지. 하지만 기차 밖에서 벤치에 앉아있는 내가 보기에는 어떻게 보일까? 기차는 움직이고 있고 나는 멈춰있으니까 빛은 대각선으로 위 방향으로 움직이는 것처럼 보이겠지? 그런데 여기서, 아까 말한 빛의 속도는 일정하다는 법칙을 생각해봐. 분명 내가 본 빛의 움직이는 거리는 네가 본 거리보다 긴데 빛의 속도는 같지? ‘시간=거리/속도‘의 공식을 생각해보면 신기하게도 내가 보기에 내가 경험한 시간의 크기가 네가 기차 안에서 경험한 시간보다 길다는 사실을 알 수 있지. 그런데 네 입장에서도 똑같아. 네 입장에서 보면 넌 가만히 있는데 나는 움직이는 것처럼 느껴지잖아. 결국 관찰자가 보기에 관찰자에 비해 상대적으로 운동하는 계는 시간이 더 느리게 간단다.

참고 자료

없음