| [ sciEncE ] in KIDS 글 쓴 이(By): guest (minhae) <211.58.12.235> 날 짜 (Date): 2000년 3월 31일 금요일 오전 05시 18분 02초 제 목(Title): 상대성이론에서 도랑에 빠지는 문제.. 잘 알려진 문제인데 답은 잘들 모르는 문제죠. 그 차고에 닫히는 거랑은 조금 다른 문제고요. 그건 열었다 닫았다 하기 때문에 동시성의 상대성만 가지고도 해결이 될 것 같은데, 이건 신호전달을 생각을 해야 풀릴 겁니다. 답을 말하면 빠진다고요. 설명을 쉽게 하기 위해서 조금 바꾸면 막대기가 있고 끝에는 판대기가 달려 있고요 막대기 집이 있어요. 막대기랑 막대기집의 크기는 같고 막대기가 막대기 집에 들어가면 판대기가 입구에 걸리게 되어 있습니다. 이제 막대기가 빛의 속도에 가까운 속도로 움직이면 막대기 집에 들어갈 때 걸릴 것 같죠? 막대기의 길이가 줄어들었으니.. 그러면 막대기 집 안에다가 폭탄을 집어넣으면 그리고 막대기로 단추를 눌러 터지게 된 구조라고 하면 이 폭탄은 터질까요 안 터질 까요 ----------------------- 막대기 입장에서 보면 막대기 집이 줄어드니까 단추를 누르게 되고 터지는데 막대기집 입장에서 보면 막대기가 입구에서 판대기가 걸려 단추를 누르지 못할 것 같죠? 실수가 어디에 있냐 하면 판대기가 걸리면 막대기가 정지할 것이라고 생각하는 점이죠 터진다가 맞거든요. 어떻게 생각하냐 하면 판대기가 걸리는 순간 막대기가 정지할 것이라고 생각하게 되는데 그것은 두개의 공간적으로 떨어진 점들에 하나의 순간 개념을 생각한 것이고 동시성의 상대성을 깜박한 거거든요. 판대기는 걸리지만 그 신호가 막대기에 도달하기까지 시간이 걸리기 때문에 그동안에 막대기는 계속 움직이고 단추를 누르게 되는 거죠. 막대기의 한쪽이 멈춰도 다른 쪽은 신호가 도달할 때까지 움직이기 때문에 일관성있는 결과가 나온 거죠. 계산을 해보면 판대기에서 빛의 속도로 신호가 가도 다른 끝이 단추를 누르기 전에 멈추게 할 수는 없죠. 사실 이걸 생각하지 않아도 판대기가 걸리는 것과 단추가 눌리는 것은 어떤 좌표계에서는 동시에 일어나는 사건이기 때문에 빛보다 빠르지 않는 한 이 사건이 저사건에 영향을 미치지 못할것이란 걸 알 수 있고요 그러면 도랑 문제의 경우... 이 때 한쪽에서 다른 쪽으로 신호를 보내야 하는게 어느 쪽이냐 생각해보면 어느 쪽이 착각일 것인지 알 수 있을 겁니다/ 도랑에 빠지는 쪽은 물체의 각 부분 사이에 신호 전달이 필요가 없죠. 그런데,도랑에 빠지지 않으려면 도랑 위의 원자에 땅에 얹혀진 원자가 "지금 얹혀 있다.빠지지 않아도 된다" 신호를 보내겠죠? (실제로 그런 신호가 있다기 보다 힘이 영향을 미치게 되는 과정을 표현해봤습니다) 그런데,빛의 속도로도 원자가 내려가는 사건을 따라잡지 못하면 도랑에 그냥 빠지겠군요 그런데,물체 좌표에서 원자 하나 가 도랑 위에 있고 다른 하나가 땅 위에 있을 때 원자가 빠지기 시작하는 걸 못 빠지게 하려면 무한대의 속도가 필요할 것 같지 않나요? 빠지지 말라는 신호는 원자가 이미 조금이라도 빠진 다음에 도달하겠죠? 그 신호가 도달했을 때가 모든 원자가 이미 빠져 있는 상태가 아닐 때가 물체가 도랑을 건널 수 있는 하한 속도겠네요 그 하한 속도를 계산해보시죠? 그리고 두 물체의 원래 길이도.. 흠..계산은 해보지 않았지만, 빠진다가 맞다고 확신하고 있습니다. 한쪽에서 빠지는 것은 분명히 옳거든요 . |