특수상대성 이론을 고등학교 과정으로만 배워서 잘못 이해하고 있는 부분이 있는 것 같은데 잘못된 설명이 있는 부분 모두 정정해서 알려줘요
A는 물체가 아니라 빛이라고 가정
A의 입장에서 0초에 등속도 운동을 시작할 때 그순간 관측했던 시점의 우주의 끝과의 수축되지 않은 거리(=d)는 0이 된다.
A의 입장에서 볼 때 거리가 0이 된 d까지 이동하는데 0초가 걸린다. 그런데 A가 빛의 속도보다 작다면 실시간으로 빛의 속도보다 빠르게 우주는 팽창하기 때문에 결코 우주의 끝에 다다를 수는 없어야 하지만 빛의 속도인 A의 입장에서는 상대속도에 관계 없이 모든 거리가 0이기 때문에 이동 시간도 0이므로 실시간 팽창의 의미가 사라진다.
정지해있는 B의 입장에서 A를 볼 때 A의 시간은 정지한 상태로 우주의 끝에 닿기는 커녕 팽창속도에 의해 우주의 끝과의 거리차는 d보다 점점 더 큰 값으로 벌어지고 있다.
A의 입장에서 볼 때 A와 우주의 끝과의 거리차는 0으로 일정, B의 입장에서 A를 볼 때 그 거리차는 점점 더 벌어지고 있다.
특히 주황글씨 부분이 잘못됐을텐데 바르게 정정 부탁드림
- dc official App
꼭 A와 B가 관측하는 것이 똑같을 필요는 없죠. 동시성의 상대성처럼 같은 상황에 놓여있음에도 누구에게는 동시가 다른 누구에게는 동시가 아닌 것처럼요
혹시 그 동시성의 상대성이란 게 관찰자에 따라서 사건 X가 영원히 일어나지 않거나 X가 반드시 일어나거나 이런 관계도 포함되는 말인가요? - dc App
A가 봤을 때는 우주의 끝에 도달하지만 B가 봤을 때는 영원히 우주의 끝에 도달하지 못 하는것 처럼요 - dc App
유명한 사고실험은 예시로 들어볼게요. A는 기차 중앙에 서 있고, B는 기차 밖에 가만히 서 있어요. 기차의 중앙에는 빛 장치가 있고, 장치의 버튼을 누르면 두 갈래의 광선이 나와 기차 양끝을 향해 달려가죠. 기차 양 끝에는 빛 감지 센서가 있고요. 실제로는 불가능하겠지만, 기차가 B의 입장에서 광속으로 운동한다고 생각합시다. A의 입장에선, 자신과 기차는 가만히 있기에 버튼을 누르면 두 빛이 동시에 센서에 닿을겁니다. 하지만 B의 입장에선 기차가 달리는 쪽에 있는 센서에는 빛이 영원히 도달하지 못하는 것으로 관측되겠죠. 마치 빛이 센서에 머무른채 기차와 같이 이동하는 것처럼 보일겁니다.
센서랜다 장치
답글을 정리하자면 예시로 든 사고실험에서 기차는 실제로 빛의 속도로 이동할 수 없기에 사고실험만 가능하고 실제로는 정지한 관찰자의 입장에서 기차가 향하는 센서에 빛이 영원히 도달하지 못 하는 경우는 없을거에요.(사고실험에서는 가능하지만) 대신 기차가 빛의 속도에 가까운 속도면 기차 내부의 사람이 볼 때는 동시지만 외부에 정지한 사람이 볼 때는 양 센서에 도착은 해도 동시에 도착은 안 하고요 - dc App
제가 말하고싶은 건 사고실험처럼 실제로도 기차가 향하는 센서쪽에 영원히 빛을 도착시키지 못 하게 하는 그런 류의 사건이 있을까?에요. 단지 누구는 동시에 도착하고 누구는 동시가 아닌 그런 류가 아닌 누구는 사건이 일어나지만 누구는 사건이 일체 일어나지 않는거요 이때 기차가 아닌 빛의 속도보다 빠른 우주의 팽창속도로 실험을 한다면 사고실험뿐만 아니라 실제로도 그런 현상이 가능하지 않을까해서 - dc App
질문을 올린건데 역시 틀린 부분이 있을 것 같아서 올린 글이고요 - dc App
어쨋든 두개 이상의 사건을 누구는 동시에 누구는 동시가 아니도록 실제로도 가능하게 실험할 수 있지만 관찰자에 따라서 하나의 사건을 기준으로 그 사건이 일어나거나 아니면 완전히 일어나지 않게 하는 방법은 우주팽창속도를 이용하는 방법 외에 또 있는지와 우주팽창속도를 이용해도 불가능하다면 그 이유가 무엇인지가 대충 궁금한 상황이에요 - dc App
음... 사건의 지평선을 기준으로 내부와 외부는 완전히 단절되죠? 내부에서 그 어떤 사건이 발생하더라도 외부에서는 그 사건의 존재여부를 전혀 알 길이 없습니다.
그러고보니 그렇네요 - dc App
근데 제가 올린 질문에서는 A입장에서 사건 X가 일어난 걸 확인했고 B의 입장에서는 사건 X가 영원히 일어나지 않는다는 걸 확인이 가능한데 사건의 지평선같은 경우는 내부에 어떤 사건 Y가 일어났을 때 내부에서 그것을 확인할 수 있는지는 모르겠지만 확실한 건 외부 관찰자는 사건Y가 일어났는지 확인이 불가능하죠.다시말해서 일어났는지 아닌지 모른다. 전자는 하나의 사건에 대해서 반대되는 결과를 두 관찰자가 확인할 수 있는 경우고 후자는 최대 한쪽만 그 결과를 알 수 있는 경우로 약간 차이가 있는 것 같네요 - dc App