로런츠 변환이 갈릴레이 변환과 광속불변을 통합하기 위한 이론인데
물체를 정면이나 후면에서 보는 것을 기준으로 갈릴레이 변환을 한다면
물체의 이동 거리를 나타낼 수 없기 때문에
갈릴레이 변환도 나타낼 수 없고
속도 변화가 중요한 광속 불변 역시 나타낼 수 없다.
결과적으로
갈릴레이 변환과 광속 불변을 통합하는 것도 의미가 없게 되므로
물체를 정면이나 후면을 기준으로 관찰하는 것은
로런츠 변환의 의미가 없다.
밑면이나 윗면을 기준으로 로런츠 변환을 한다고 해도
빛시계의 빛의 이동 경로를 온전히 나타낼 수 없어서
빛의 이동 거리를 정확하게 나타낼 수 없으므로
로런츠 변환이 정확하지 않게 된다.
따라서 측면을 기준으로
로런츠 변환을 해야 한다.
만일 빛이 x, y, z 방향으로 3차원 운동한다면
3차원 운동하는 경로를 다 나타낼 수 있는 방식으로
로런츠 변환을 해야 할 것이다.
일단 기존 로런츠 변환은
x, y 평면으로 빛이 2차원 이동하는 경로만 나타냈으므로
측면 기준으로 로런츠 변환을 한 것이다.
그러므로 로런츠 변환의 타당성 역시
측면 기준으로 관찰했을 때
논리적 일관성이 있는가를 따져야 한다.
비행기가 날아가는 속도를 앞이나 뒤쪽에서는 측정할 수 없다고라??? ㅋㅋㅋ 그럼 전투기 조종사들 적기와 싸우기 디게 힘들겠네. ㅋㅋㅋ
갈릴레이 변환하는데, 속도계 쓰지는 않지. 속도계 역시 이동 거리를 측정해야만 작동할 수 있기 때문에 좌표계에서 한 축의 변위만을 이동 거리로 두지는 않지. 정면이나 후면에서 관찰하면 y축 상의 변위만 고려하게 되므로 이동 거리를 정확하게 나타낼 수가 없다는 말임.
정면이나 후면에서 관찰하면 y축 상의 변위만 고려하게 되므로... 왜? 어디서 보든 x, y, z 모든 축 상의 변위를 고려할 수 있어. 사람 눈에 안 보인다고 변위가 없어지는 것 아니야.
갈릴레이 변환, 로런츠 변환에서 이동 거리를 나타내는 방법이 그렇다는 것이지, 만일 정면, 후면, 밑면, 윗면에서 관찰해도 빛과 물체의 이동 거리를 다 나타낸다면 문제가 안되지. 한 축만의 변위만 가지고 광속불변의 타당성을 따지면 안된다는 말임.
사실은 이것은 중요한 문제다. 왜냐하면 특수 상대성 이론에서 우주선 내부 관찰자에게 빛의 이동 경로를 y축 상의 변위만으로 보기 때문에 내부 관찰자와 외부 관찰자의 시간 지연 현상이 발생한다고 주장하는데, 이 주장은 틀린 것이다. 내부 관찰자에게 빛이 y축상으로만 운동하는 것처럼 관찰된다고 해서 실제로 빛이 y축상으로만 운동하는 것이 아니라는 말이다. 관찰의 상대성의 함정이다.
하펠 키팅 실험에서 원자시계의 작동을 보면 비행기에 탑재된 시계의 작동 변화량이 비행기 내부 관찰자에게나 지상 관찰자에게나 똑같게 관찰되기 때문에 원자시계는 상대적인 관찰효과가 아니라 원자시계의 절대적인 운동량에 의해 작동이 좌우된다는 것이 입증되었다. 왜냐하면 비행기가 동쪽으로 운동했던 서쪽으로 운동했던 두 방향으로 간 시계 모두 지상의 시계보다 느리게 가야 하는 것이 특상의 이론에 의한 결과인데, 실제 측정값은 동쪽, 서쪽 중 한쪽은 지상의 시계보다 더 빠르게 갔기 때문에 특상의 주장에 모순된 결과였다. 이것은 지상의 시계에 대해 절대적 운동 거리의 차이에 따라 시계가 작동했다는 것을 말한다.