장면 목록 › 제2장 빠르면 시간이 느려진다
움직이는 시계가 느린 까닭
3D로 보기위아래 두 거울 사이를 빛이 오가는 시계가 있다고 해 봅시다. 우주선 안의 사람에게 빛은 똑바로 위아래로 오갑니다. 그런데 밖에서 보면 우주선이 앞으로 가는 사이 빛은 비스듬히, 더 긴 길을 갑니다. 빛의 속도는 같으니 한 번 오가는 데 시간이 더 걸립니다. 밖에서 보면 우주선의 시계가 느리게 가는 것입니다.
왜?빛 속도의 60%로 날면, 빛이 위로 4만큼 가는 사이 우주선은 옆으로 3만큼 갑니다. 그러면 빛이 실제로 간 비스듬한 길은 5입니다(세 변이 3, 4, 5인 직각삼각형). 한 번 똑딱하는 데 4가 아니라 5만큼 걸리니, 시계는 4 ÷ 5 = 0.80배 빠르기로 갑니다.
더 알기우주선 안의 사람은 아무것도 느끼지 못합니다. 심장도, 생각도, 시계도 모두 같이 느려지기 때문입니다. 느려졌다는 것은 다른 시계와 견줄 때만 드러납니다. 이 생각을 특수 상대성 이론이라고 부릅니다.
멀리 떨어진 빈 우주의 시계가 1초 갈 때 그 시계가 가는 초 · 상대성 이론 식으로 계산
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숫자는 교과서의 상대성 이론 식(회전하지 않는 공 모양 질량)과 공식 상수로 계산했습니다. 3D 그림의 크기·깊이·각도는 보기 좋게 과장한 개략 그림입니다.