빚의속도관련질문 하나 드립니다
자동차가 100으로달립니다,그런데 제가 90으로 달리면 자동차의 속도가 10입됩니다. 그런데 빛은 다릅니다 제가 빛의 속도로 똑같이 달려도 이빛의 속도는 일정합니다 그이유가 궁금합니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
빛은 신기하게도 어떠한 형태로든 관찰하든 간에 빛의 속력 약 30만km/s로 일정합니다.
이는 실험적으로 증명되었으며, 이를 기반으로 하고 질문자님의 궁금증을 해결해줄 이론인 상대성이론이 있습니다. 상대성이론에서는 빛의 속력은 어떤 관찰자가 보든 일정하다는 전제로 시작됩니다. 그리고 상대속도 또한 단순한 더하기 빼기가 아닙니다.
우리가 알고 있는 상대속도의 개념은 20만km/s로 나는 비행기(v1)에서 20만km/s로 달리게(v2) 되면 단순히 20만km/s(v1)+20만km/s(v2)=40만km/s 이지만 실제로 그렇지 않습니다. 빛의 속력과 가까운 속력을 낼 경우에는 상대성 이론을 적용해야합니다. 상대성 이론에서의 상대속도는 v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c^2)이 됩니다. 여기서 c는 빛의 속력입니다. 즉, 위 상황에서의 속력은 대략 27.7만km/s 로 빛의 속력보다 작게 관측됩니다. 그리고 v1을 질문자님의 속력으로 두고, v2를 빛의 속력으로 둔다면, 상대속도 역시 빛의 속력을 얻을 수 있습니다.
빛의 속도가 일정하기 때문입니다.
빛의 속도에는 덧셈을 한다고 해서 그대로 더해지지 않습니다.
현재 관측된 우주에서는 빛의 속도보다 더 빠른 물체는 없습니다.
따라서 자동차를 타고 가더라도 빛의 속도는 빛의 속도가 됩니다.
이것이 아인슈타인의 상대성 이론의 근본 원칙입니다.