예를 들어 1초에 100번 진동하는 원자를 이용해 시간을 측정하는 시계가 있다고 하자.
100번 진동할 때마다 1초씩 올라간다.
주기는 T=1s/f=1s/100=0.01s 이다.
그러면 시계 계기판에는 원자가 100번 진동할 때마다 1초라는 시간이 나타날 것이다.
100번 진동할 때 1초씩 계기판의 수가 증가한다.
그런데 운동이나 중력 차이에 의해 이번에는 원자가 1초에 80번 진동한다고 하자.
주기는 T=1s/f=1s/80=0.0125s이다.
그러면 100번 진동하기 위해서 1.25초의 시간이 걸리므로
이 시계는 원래 시계보다 느리게 계기판의 시간이 증가되어 표시된다.
80회 진동했을 때는 계기판에는 아직 1초로 표시되지 않고
100회 진동했을 때 1초가 표시될 것이다.
그러니 이 시계는 원래 시계가 1.25초로 될 때 비로소 1초로 표시될 것이다.
운동이나 중력에 의해 느리게 가는 시계는
원래 시계가 1초일 때 아직 80회밖에 진동하지 않았기 때문에
0.8초로 계기판에 나타날 것이다.
원래 시계보다 20% 느리게 간다.
사람들이 시계가 느리게 간다, 또는 시간이 느리게 흐른다고 할 때 그것은
정해진 1초 단위당 진동수가 변화되는 현상에 의한 결과이다.
즉 정해진 1초라는 시간은 변함이 없고 정해진 1초에 원자가 얼마나 진동하는가에 따라 시계가
다르게 작동하는 것을 보고 시간이 느리게 간다고 생각하는 것이다.
운동이나 중력에 의해 시간이 느리게 갔다고 했을 때
시계를 구성하는 원자의 진동수가 변해서
주기가 변하고 그에 따라 시계 작동이 느려지는 것이지
진동수를 측정하는 기준 단위 시간이 느려지는 것은 아니다.
만일 기준 단위 시간이 느려진다면
1s/100=0.8s/80 이 되어야 할 것이다.
주기는 0.01초로 동일할 것이다.
진동 주기가 동일하면
동일한 단위 시간 1초당 진동하는 횟수는 동일할 것이어서
시계가 느리게 가는 현상이 있을 수 없다.
따라서 시계가 느리게 가는 것은 단위 시간이 느리게 가는 것이 아니라
주기가 변하는 것이다.
시간과 주기는 동일한 개념이 아니다.
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