먼저 특수상대성이론의 두가지 전제는

1.모든 관성좌표계에서 물리법칙은 동일하게 작용한다.
즉 자신이 속한 좌표계에서 자신의 속도를 알 수 있는
직접적인 방법은 없다. 따라서 자신의 속도는 항상0인것과 동일한 상황으로 간주된다. (상대성 원리)

2.빛은 모든 관성좌표계에서 진공중에서 이동하는 속력이 동일하다 (광속 불변)

라는 걸 바탕으로 연역적인 논리전개를 해나가는 거잖아요?
이를 통해서 시간지연,동시성의 상대성,길이 수축등의 논리를 전개해나갑니다.. 그런데,제가 궁금한 것은 "동시성의 상대성"
부분입니다.

여기서 가장 많이 모르겠는 부분이 있는데,

"한 장소 동시성은 절대적"

"두개이상의 장소 동시성은 상대적'

이라는 부분입니다.
인터넷을 찾아보니저런게나오더라고요.



기차가 오른쪽으로 달리고있다고 하고,
빛을 동시에 양옆으로쏘게한다고합시다.

기차 내부 관측자에게는 기차는 정지한 것과
동일한 상태기 때문에
동일시간 동일거리를 이동하여 양옆에 동시도착한것으로
보입니다. 이경우는 2초가 흘렀네요

하지만 외부 관측자에게 기차는 움직이고있기때문에
먼저다가오는 왼쪽벽에 도착,후에 나중에 도착하게되죠.
광속은 불변하니까요
이는 시간지연과 밀접한 관련이잇어
이런현상이 생긴다고 보았습니다.

현실시간2초가지나면, 기차에선 2초가아직흐르지않으니까요.

하지만 이 논리를 사용하는 중에,
길이는 어느 관성계에서나 동일하다는 전제로 이야기를 해나가고있습니다. 길이가 모두에게동일하니 오른쪽벽에
나중에 도착한다고 하고잇죠.

길이가 수축하기때문에 외부관찰자입장에선
기차 오른쪽벽이 왼쪽으로 수축해서,
동시에도달할수도 있을거같은데

일단 이런부분은 무시하고 시간지연과 저 동시성의상대성
논리만을 가지고가보겠습니다.

근데 그러더라도
특수상대성이론의 두가지가정을 무시하고 그냥 진행한부분이 있는거 같아요.

"빛이 출발한 시점 그자체가 기차밖이랑 기차내부에서도
동일한 시점인지"를 어떻게 증명하냐는 겁니다.

단적인예로


이런 경우에는 우주선 내부의 관찰자에게는 동시에 빛이 방출된것으로 보이지만
B에게는 P가 먼저방출되고Q가나중에방출된것으로 보이며 심지어 O점에 두 빛이 동시도달하는것으로보인다고
정답이 적혀잇습니다.

첫번째예시에서 그냥 자명하게받아들인 방출되는 순간 자체는 어느 관성계에서 보나 동등한 시점에서 방출된다는걸 차용하면 말이안되는부분입니다.왜냐하면

P점과Q점에서 빛이 동시에방출된것이 어느관성계에서나 동등하면
우주선 외부의 관찰자가보기에
Q점에서방출된 빛은 우주선중심 O점에 먼저도착하고,P점에서 방출된 빛이 나중에 우주선 중심O점에 도달하는것으로 관측 될것입니다.

따라서 저문제의 정답이 동시도달,P점먼저 방출이라는건
딱 그 시점에 방출되는 순간이 어느관성계에서는 동시가 아니라는 얘기인데
이해가 안됩니다.



첫번째 예시에서의
"빛이 방출하는 그 시점"이 어느관성계에서나 동등하다는걸
왜 첫번째 예시에서 부가적설명없이 사용한건지 납득이가지않습니다.

사실 첫번째예시에서 그냥 방출 시점자체는 동등하겟지라고
받아들이고 두번째문제를 보았는데,

이렇게 모순이생겨버렸고,결과적으로 두번째문제가 납득이
안되어서 첫번째예시로다시돌아온것입니다.

제가 잘못생각한 부분이 무엇인지 궁금합니다.



만약에 첫번째예시에서

기차내부에서 오른쪽에서 빛이 먼저쏴지고
그다음 왼쪽에서 빛이쏴졋다고해보면

오른쪽벽에먼저닿고왼쪽벽에나중에닿겟죠

근데 기차외부에서 관찰한것도 똑같이
오른쪽먼저쏘고 왼쪽 먼저쏜거라면

양벽면에 동시도달할수가잇잖아요.
이는 "동시에 빛 방출"이 어느관성계에서나 동일해야가능한건데

대체 이걸 어떻게증명하는지가궁금한겁니다.
두개이상에선 안된다하고,한개에선된다고하고
어떻게그 결론을
상대성이론의 두가지가정만으로
연역적으로 도출해냈는지 도무지모르겠습니다.

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