1234야 특별히 널 위해 내가 상대론 이야기 해줄게, 말해봤자 이해 못할것 알지만


기본은 너가 공부하고 상대론이 나오게 된 배경을 알려줄게


4-1 전자기학에서 로렌츠라는 거장이 있어 , 피츠제랄드라는 사람이 연구를 통해 거의 동시에 로렌츠 피츠제랄드 공식이라는걸 만들어내


그게 유명한 감마야 (감마가 뭐냐고? - 니가 찾아 보거라) 여기서 벌써 신기하게도, 빛의 속도 이상의 값은 존재하지 않으며, 시간 지연


공간수축이 된다는걸 알게 되었어 이건 지극히 수학적으로 유도된 상황임, 맥스웰 방정식을 풀다보면 나오는 현상


4-2 여기에 반박할 여지가 없었지만 사실 로렌츠도 여기에 대한 물리적인 내용을 정확하게 구현하지 못했음


4-3 그러다가 여기에 숨겨진 물리적 의미를 물리학자들은 공간수축과, 빛의속도가 관성계의 등속운동과 무관할것이라는 생각을 다들 하고 있었음


4-4 여기에 아인슈타인이 맥스웰 방정식은 자연을 매우 잘 설명한다고 믿었음, 그런데 뉴튼의 운동법칙에 대해 퀘스쳔 마크를 쩍었던 거야


4-5 즉 다시말해서 관성좌표계에서 빛의 속도가 불변이 되는것과 지금까지 물리적으로 나온 결과를 coherence하게 만들고 싶었던거지


지금 정리 해보면


빛의 속도가 C로 운동계,관성계 모두 일정해 (맥스웰 방정식에서 나온 결과) : 소위 말하는 c+c= 2c가 아니더라 이거지


맥스웰 방정식은 자연을 매우 잘 설명하고 있음 (즉 틀리지 안았음)


그런데 뉴튼의 법칙에선 빛의 속도가 C로 일정 할 수가 없음 (그럼 뉴튼의 운동법칙이 틀렸겠지)


아니면 뉴튼의 운동법칙이 틀린게 아니라 갈릴레이 변환이 틀리지 않았나? 이렇게 생각한거야


그러나 갈릴레이 법칙도 자연을 잘 설명하거든 빛만 빼고,


그래서 고민을 한거야 2부 계속


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2부


여기서 아인슈타인이 생각을 했지


여러가지 경우의 수를



1.맥스웰 방정식이 틀렸다.


2.뉴튼이 틀렸다.


3.갈릴레이가 틀렸다.


4.빛의 속도 일정이틀렸다.


5.우리가 알고있는 시간과 공간의 개념이 틀렸다.



여기서 아인슈타인과 물리학자들이 5번을 선택한것이야.



1,2,3,4번 모두 수학적으로나 연역적으로나 ,그리고 실험적으로나 반박 할 여지가 없었거든


1.맥스웰 -이건 지금 통신 하는것도 전부 맥스웰 방정식 사용됨


2. 뉴튼 - 달나라에 위성 쏴 올릴때 뉴튼 해석역학 사용함


3. 갈릴레이 변환은 빛을 제외하곤 잘 맞았음 (실지 현상을 잘 설명하는데, 사실 대부분의 운동하는 물체의 속도는 C에 비하면 한참 느리거든)


4. 빛의 속도 일정은 마이켈슨 몰리 실험으로 빼박 인정되었음 피할수없음


5. 이건 흔들리는게 바로 로렌츠 변환이라는 공식이 탄생했기 때문임



여기서 갈릴레이 변환이랑 로렌츠 변환을 보니까


로렌츠 변환이 나중에 갈릴레이 변환으로 변환이 되는거야.(운동하는 물체의 속도가 C>>V 인경우 로렌츠 변환의 근사가 곧 갈릴레이 변환으로 나타남


이건 그냥 급수전개해서 극한 돌리면 나오는 쉬운 수학임 - 오호라 , 이거구나 이걸 근거로 논리를 풀어 나간거야



일단 현상부터 말해주면


등속으로 움직이는 계에서 바라보는 전자기학적 현상과, 정지계에서 바라본 전자기학적 현상이 완전 동일함 (이건 자연 현상임)


이제 이 자연 현상을 우리가 수학적으로 한번 기술해보자 이거야


맥스웰 방정직을 수학적으로 갈릴레이 변환을 사용해서 보면 등속으로 움직이는 자표계에서 바라보는 전자기학적 현상과,


정지계에서 바라본 현상이 전혀 다르게 기술됨


즉 자연을 잘 설명하지도 못하고 symmetry 도 깨짐, 수학도 엄청 복잡하고, 더 중요한건 그냥 자연 현상을 설명 못함


그런데 로렌츠 변환을 사용해서 맥스웰방정식을 기술하면 완전 시메트리한 수학적 공식과 정지계나 등속도로 움직이는 좌표에서나 똑같은 전자기학적 현상이


기술 되는것 뿐만 아니라, 자연현상의 내용을 다 설명가능한거야


광속 불변도 설명가능하고 마이켈슨몰리실험 그리고 공간수축과 시간지연등 다 설명이 가능하게됨


이걸 보고 아 갈릴레이 변환은 단순 로렌츠 변환의 근사였구나, 정확하게 자연을 기술하는건 로렌츠 변환이였고


이 로렌츠 변환에 따르면 자연은 광속에 가까울수록 공간은 수축되고, 시간은 지연된다는게 자연적으로 나옴


그럼 그걸 수학적으로만 맞으면 뭐해 실험적으로 맞아야지


아인슈타인을 개인적으로 싫어했던 컴프턴이 산란 실험을 했는데, 상대론 (로렌츠 변환을 사용한 뉴튼법칙:특수 상대론 )을 이용해서


산란 실험을 퍼펙트하게 기술되는것을 보고


그냥 인정했었음


뮤온의 수명 뿐만아니라 우리가 사용하는 GPS등도 다 이걸 계산함


칠판에 로렌츠 변환이 유도되는것과 , 멕스웰 방정식에서 변환을 보여주고 싶은데, 뭐 개한데 물리를 아무리 가르쳐줘봐야 뭘 알겠냐


암튼 이렇다.


니가 천재라서 상대론을 부정하는게 아니고, 니가 무식해서 상대론을 부정하는거란다.


자꾸 "특수"상황이 아닌데 특수 상대론을 사용하지 말거라


현실 불가능한 상황을 상정하지말고 , 자기가 실재 상황 이야기 하라 해놓고 작대기 길이 1광년 이지랄하는데 뭔 소릴하겠냐?


무슨 작대기 길이가 1광년이냐 ㅋㅋㅋ 그럼 거기 질량은? 말 같은 말을 해야 지적을 해주지지. 사고 실험도 범위가 있단다. 마구 지르는게 아니고


안드로메다행성 항성 다 합친 질량 넘겠다. 그거 움직이는것 조차 불가능한데


일반상대론에서 다 해결되니까 그걸 석박사로 받는단다.



실재현상? 컴프턴산란효과, 뮤온의 수명문제, GPS까지 전부 상대론이 적용된다. 이게 니가 요구하는 실재 현상이다.