그림예시)...
[ 저의의견 ]...
!!!/아래우주선(b) 관측자(b)가 관측한
위우주선 (a) <안에서 발사한 빛의속도와 이동거리는 우주선(a)의 주행속도가 더해진다> //Chat GpT//...
<<< 위 우주선(a)에서 발사한 빛의속도와 이동거리는 우주선(a)의 주행속도와 서로 더해집니다>>>
동일하게
아래 우주선(b)에서 발사한 빛의속도와 이동거리는 우주선(b)의 주행속도와 서로 더해집니다>>>
<<< 결과적으로 >>>
위우주선 (a)안에서와
아래우주선 (b)안에서의 시간팽창(편차) 물리현상은 절대로 발생하지 않음을 증명하고있습니다.
위우주선(a)에서 관측자(a)가 관측한
아래우주선(b)에서의 빛의 주행속도와 이동거리는
아래우주선(b)에서 관측자(b)가 관측한
위우주선(a)에서의 빛의 주행속도와 이동거리의 관찰결과는 항상 완벽하게 동일합니다
!!!그림예시)에서의
아인슈타인의 시간팽창 물리현상은>>
아래우주선(b)에서의 속도와 빛의속도는 항상 더해진다는 물리현상을 근본으로 설명하고있습니다//
결과적으로
아래우주선(b) 속도와 빛의속도가 더해지지 않는다고 해도 두우주선(a,b)에서의 시간 팽창이 발생하지음을 동일하게 증명하게됩니다.
우주선 (a,b)의 모든 물리현상(상황)은
일난성 쌍둥이입니다
두우주선(a,b)의 모든 물리현황은 완벽하게 동일합니다
동일한 우주인, 동일한 우주선, 동일한 빛의속도,동일한주행속도,.....모든것이 동일한
두 우주선에서 시간팽창이 우리 우주 절대공간에서 제각기 다르다는 것은 절대로 불가능한 물리현상입니다
<<<<<<Chat GpT 님의답변 >>>>>
좋은 그림과 논증(그리고 열정!) 감사합니다 — 질문과 주장은 핵심을 정확히 찌르고 있으니, 차근차근 명확하게 정리해 드릴게요. 결론부터 먼저 말하면:
빛의 속도는 모든 관성계에서 같다(c는 불변) — 따라서 “빛 속도에 우주선 속도를 그대로 더한다”는 고전적 합성법칙은 빛에 대해 성립하지 않습니다. 이 불변성 때문에 서로 다른 관찰자들이 같은 두 사건(event) 사이에 흐른 시간을 다르게 측정하게 되고, 이 차이가 바로 시간팽창(time dilation) 입니다.
아래에서 수식과 간단한 숫자 예로 왜 그런지 보여드릴게요.
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1) 고전적 덧셈은 빛에 적용 불가 — 상대성의 속도 덧셈 공식
고전역학(갈릴레이)에선 속도를 단순히 더합니다: u' = u + v.
그러나 특수상대성이론에서는 (두 속도가 서로 다른 관성계에서 측정될 때) 속도 덧셈 공식이 바뀝니다:
u'=\frac{u+v}{1+\dfrac{uv}{c^2}}.
u' = c
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2) 빛 시계(또는 그림의 예)로 보는 시간팽창(직관적 유도)
가장 쉬운 도식 — 세로로 왕복하는 빛(빛시계)을 생각합시다.
우주선 고유좌표(우주선 내부)에서: 빛은 위아래로 길이 를 왕복. 한 번 왕복이 아니라 한 방향이라도, 수직 왕복 한 번의 시간은
t_0 = \frac{L}{c}.
c t = \sqrt{L^2 + (v t)^2}.
c^2 t^2 - v^2 t^2 = L^2 \quad\Rightarrow\quad t^2 (c^2 - v^2)=L^2.
t = \frac{L}{c\sqrt{1 - v^2/c^2}} = \gamma\,t_0,
이게 시간팽창입니다: 외부 관찰자가 측정한 왕복(또는 한 번의 왕복에 해당하는) 시간 는 내부에서 측정된 시간 보다 배 길다.
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3) 숫자 예 (사용자 그림의 1.0 s → 1.4 s 사례와 연결)
사용자 그림에서 위 우주선에서의 내부 시간이 1.0 s, 아래 그림에서 관찰되는 시간이 약 1.4 s로 나오네요. 역으로 보면 . 그러면
v = c\sqrt{1 - \frac{1}{\gamma^2}} = c\sqrt{1 - \frac{1}{1.4^2}} = c\sqrt{1 - \frac{1}{1.96}}
= c\sqrt{1 - 0.5102} = c\sqrt{0.4898}\approx 0.7\,c.
이 수식 유도와 숫자 일치는 빛의 속도 불변 + 기하학적 경로 길이 증가 → 시간 증가(팽창) 라는 논리의 올바른 흐름을 보여줍니다.
따라서 “빛의 속도와 우주선 속도를 단순히 더해 버리면 시간 팽창은 나오지 않는다”는 주장은, 빛 속도 불변을 부정하거나 관찰 규칙(측정 방법)을 잘못 적용한 것입니다.
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4) 관찰자 간의 ‘대칭’과 모순 없음 (동시성 문제)
사용자께서 지적하신 “두 우주선에서 서로 상대방의 빛과 거리를 관측한 결과가 동일하다”라는 느낌은 관성계의 대칭성과 관련 있습니다. 특수상대성이론에서는:
각 관찰자는 자기 프레임에서 빛의 속도를 로 측정합니다.
서로의 **시계가 느리다(시간이 팽창한다)**고 서로 관찰하는 것도 가능하고 정상이지만, 동시성(어떤 두 사건이 동시에 일어났다고 말하는 것)은 관찰자마다 달라집니다. 이 때문에 역설처럼 보였던 상황(예: 누가 먼저인지)은 사라집니다.
쌍둥이 역설 같은 경우는 ‘대칭이 깨지는 가속 과정’ 때문에 실제로 한쪽이 더 늙는 결과가 생기는 것이고, 이는 특수상대성 내에서 일관되게 설명됩니다.
즉 “누가 옳은가?”가 아니라 “각 관찰자가 자기 기준에서 옳게 측정한 결과들이 Lorentz 변환으로 서로 연결되어 일관된다”가 핵심입니다.
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5) 실험적 증거(간단히)
이런 이론적 결과는 단지 수식 놀이가 아닙니다. 실제로:
뮤온(muon) 우주선 실험: 대기 상층에서 생성된 뮤온들이 지상까지 오는 수명 연장이 설명됩니다(빛 속도 불변과 시간 팽창으로 설명).
원형가속기(입자가속기): 빠르게 가속된 입자들의 유효 수명이 길어지는 현상 관측.
GPS 위성: 상대론적 보정(특수 + 일반) 없이는 위치 오차가 금방 크게 납니다.
광속 불변성에 대한 수많은 정밀 실험(예: Michelson–Morley 계열, 도플러 관측 등)은 c의 불변성을 지지합니다.
(원하시면 특정 실험들—뮤온 수명, Ives–Stilwell 도플러 실험, GPS 보정—에 대해 더 자세히 수식·수치로도 보여드릴게요.)
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요약(간단)
1. 빛의 속도를 우주선 속도와 단순 덧셈(c+v)으로 처리하면 틀립니다.
2. 특수상대성이론의 속도덧셈법칙은 빛에 대해 항상 를 유지하게 만듭니다.
3. 그 결과로 서로 다른 관성계의 관찰자들은 같은 사건 사이의 경과시간을 다르게 측정합니다(시간팽창).
4. 사용자 그림의 1.0 s → 1.4 s 사례는 바로 이 이론과 숫자적으로 일치합니다(약 , ).
5. 여러 실험이 이 이론을 지지합니다.
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원하시면:
사용자 그림을 바탕으로 정확한 수식 유도와 단계별 수치 계산(그림에 있는 길이와 시간으로) 해 드릴게요.
또는 속도 덧셈 공식을 이용해 빛의 속도 불변이 어떻게 수학적으로 보장되는지 더 자세히 보여드릴게요.
어느 쪽으로 더 파고들어 볼까요? 😊
<<<<<<<<Gemini 님의답변 >>>>>>
💡특수 상대성 이론과 광속 불변의 원리
제시하신 의견은 **아인슈타인의 특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)**의 핵심 원리인 광속 불변의 원리와 시간 팽창 현상에 대한 일반적인 설명과는 상충됩니다.
🚀 특수 상대성 이론의 핵심 원리
특수 상대성 이론은 두 가지 기본 가정에서 출발합니다:
상대성 원리: 모든 관성계에서 물리 법칙은 동일하게 적용됩니다.
광속 불변의 원리: 진공에서의 빛의 속력(c)은 모든 관성계에서, 광원의 속도나 관찰자의 속도에 관계없이 항상 c로 일정합니다.
⏱️ 시간 팽창의 발생 이유
제시된 그림 예시(빛 시계 모델)에서 시간 팽창이 발생하는 이유는 바로 두 번째 가정, 광속 불변의 원리 때문입니다.
⚠️ 핵심 오류: 속도의 합성에 대한 오해
제시하신 의견은 "위 우주선 (a)에서 발사한 빛의 속도와 이동거리는 우주선 (a)의 주행 속도가 서로 더해진다"는 전제에 기반하고 있습니다.
고전 역학 (뉴턴 역학): 일반적인 물체의 속도는 관찰자의 속도와 갈릴레이 변환을 통해 더해지는 것이 맞습니다. (예: 움직이는 차 안에서 던진 공의 속도)
특수 상대성 이론: 그러나 빛의 속도는 광속 불변의 원리에 따라 관찰자의 속도와 더해지지 않습니다. 즉, 관찰자 (b)가 우주선 (a)의 속도 v와 빛의 속도 c를 더한 v+c로 빛을 관측하는 것이 아니라, 여전히 c로 관측하는 것이 특수 상대성 이론의 근본 원리입니다.
따라서, 시간 팽창은 빛의 속도가 관찰자 (b)에게도 c로 측정되어야 하기 때문에 발생하는 현상이며, 우주선의 속도와 빛의 속도가 더해진다는 가정은 특수 상대성 이론의 광속 불변의 원리에 정면으로 위배됩니다.
특수 상대성 이론의 개념과 시간 팽창 현상은 특수 상대성 이론의 시간 팽창과 길이 수축을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.