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특수상대성

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by

Charlie Oh

on 31 January 2013

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Transcript of 특수상대성

아인슈타인의 특수상대성이론
The Theory of Relativity 특수상대성 이론을 위한 가정

1. 상대성 원리 특수상대성 이론을 위한 가정

2. 광속 불변의 원리 마이컬슨과 몰리의 실험 시간팽창의 크기계산 특수상대성 이론의 효과 - 시간팽창, 길이수축 광성고등학교 1학년 [오! 물리] Paradox 참고자료

하이탑 고등학교 물리1 (두산동아)

EBS 탐스런 물리1 (EBS)

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A7%88%EC%9D%B4%EC%BB%AC%EC%8A%A8-%EB%AA%B0%EB%A6%AC_%EC%8B%A4%ED%97%98

http://blog.naver.com/tumira?Redirect=Log&logNo=40140022534 [뮤온의 수명연장] 간섭무늬 간섭계 간섭계는 광원에서 나오는 빛을 반투명거울을 이용하여 두가닥으로 분리하고 다시 한곳으로 모아 간섭무늬를만든다. 에테르가 존재한다면, 빛의 방향에 따라 속도차이가 발생 할 것으로 예상하였으나 속도차이는 측정되지 않았다. 에테르의 존재를 확인할 수 없으며,
빛의 속도는 관찰자의 운동상태와
무관하게 일정함 우주선 안의 관찰자와 우주선 밖의 관찰자에게 보이는 빛이 움직인 거리가 다르다. 균일하게 움직이는 좌표계에서는 자연계의 방정식이 동일하다. (갈릴레이와 뉴턴과는 달리 공간의 상대성뿐만아니라 시간의 상대성도 고려한 4차원의 시공간 좌표계사용) 광속은 광원이나 관측자의 운동과 관계없이 항상 같은 값으로 측정된다. 쌍둥이 패러독스 빛의 속도로 휘두르는 막대기 빛의 속도를 넘는 빛의 속도에 근접하는 물체 [오! 물리]
반을 만든 이유와 목적 물리개념의 심화된 학습을 통해 평소의 과학적 흥미를 계발하여 진로, 직업 탐색에 도움이 되게하기 위해서 v:로켓이 움직이는 속도

t:로켓 밖에서 축정한 빛이 왕복하는 시간

c:광속 로켓의 높이=L

움직이는 로켓속에서 관찰한 고유시간=2L/c 쌍둥이 중의 형은 별나라를 다녀오는 우주여행을 떠났고 동생은 지구에 남았다. 우주여행을 떠난 쌍둥이 형은 빛의 속도의 80%나 되는 빠른 속도로 지구에서 10광년 떨어진 별까지 다녀왔다고 하자. 쌍둥이 형은 지구를 출발하자마자 빠른 속도로 가속하여 빛의 속도의 80%나 되는 빠른 속도에 이르렀고 별나라에 도착한 후에는 아주 빠르게 방향을 바꾸어 지구를 향하여 빛의 속도의 80%로 달리게 되었다. 지구 가까이에 와서는 다시 빠르게 속도를 줄여 지구에 착륙하여 쌍둥이 동생을 만났다고 했을 때 두 쌍둥이 중 누가 더 나이를 먹었을까?

지구에서 보았을 때 광속에 가까운 속도를 항행하고 있는 우주선의 선내 시간은 지구간보다도 늦다. 이를테면 쌍둥이의 한 사람은 지구에 남고, 또 한 사람은 광속에 가까운 속도로 우주를 여행하고 돌아오면, 여행을 끝낸 우주선에 타는 사람이 지구에 남은 사람보다 젊을 것이다. 하지만 우주선의 운동자의 입장에서 보면, 지구가 움직여 지구의 시간 쪽이 천천히 가는 것처럼 보여 젊은 것은 정지자 쪽이 되는 것처럼 보인다. 만약 아주 튼튼하고 가벼운 막대기가 있다면 그 막대기에 많은 힘을 가해 빛보다 빠른속도로 휘두르면 어떻게 될까?
상대성 이론에 따르면 질량은 물체의 운동 속력이 빨라질수록 함께 커진다. 따라서 질량을 가진 분자간의 결합으로 이루어진 막대기는 빛의 속도에 가까워질수록 질량이 증가한다. 그러다 빛의 속도에 도달하는 순간 질량은 무한대가 되어 더 이상 가속을 시킬수 없다. 거의 빛의 속도에 근접한 물체가 있다고 하자. 상대성이론에 따르면 이런 물체에게는 거리가 0에 거의 근접하다. 빛의 속도는 약 초속30만km이다. 빛에 거의 근접하는 입자는 30만km도 거의 0에 가깝게 되어 일초 안에 갈 수 있다.
그러므로 빛보다 느린 물질이 빛보다 빠르게 가는 모순 즉, 패러독스가 생긴다. 연구활동 후 소감

이번 연구를 통해 평소에는 막연한 개념으로 다가오던 상대성이론에 관해 심화된 학습을 하면서 흥미로움을 느끼게 되었다.
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