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.
어떤 주기적인 현상의 반복 횟수를 세지 않을 거라면 대체 뭘로 시간을 재는데?