[자연과학사] 상대론

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1.역사적 발전사일반적으로 ‘상대론’ 하면 아인슈타인의 상대성이론을 떠올리게 되지만 가장 기초적인 상대론을 주장한 것은 갈릴레이라고 할 수 있다.
갈릴레이는 서로 상대적으로 운동하고 있는 두 계에서 측정한 가속도, 질량, 시간 , 길이, 같은 물리량들은 항상 같지만 속도만은 다음과 같이 측정되어야 한다고 주장했다.
관측자가 측정한 속도 = 피관측자의 속도 - 관측자의 속도
그러나 이러한 갈릴레이의 상대론에 문제가 생기기 시작한 것이다.
관측자의 운동상태에 따라 속도가 다르게 측정된다는 갈릴레이의 변환식이 빛에서는 성립하지 않는다는 것이다. 또한 전자기학의 기본 식인 맥스웰 방정식은 관측자의 운동 상태에 따라 다른 식으로 나타나 등속도로 운동하는 관측자에 대하여 불변이어야 한다는 상대성 원리에 맞지 않았다. 많은 과학자들은 갈릴레이의 변환식이 틀렸을 것이라고 생각하지 않고 빛의 속도 관측과 맥스웰의 방적식이 오류라고 생각해왔다. 여기서 아인슈타인은 특수상대성 이론을 제안한다. 특수 상대성 이론은 빛이나 전자기 현상에는 기존의 상대성 이론의 변환식이 성립되지 않는 것을 적절하게 설명한 것이다. 이 특수상대성 이론은 제안된 이후에도 오랫동안 특수상대성 이론의 정당성을 놓고 많은 토론이 벌여졌다. 왜냐하면 빛처럼 빠른 상태를 경험하는 것이 어려운 일이어서 실험을 통해 이 사실들을 확인하는 것이 쉬운일이아니었기 때문이었다

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