아인슈타인은 시간이 존재한다? 존재하지않는다?
아인슈타인이 말하길
'시간은 상대적이다.'라고도 하고 '시간은 환상이다.'라고도 했는데
아인슈타인에 따르면 시간이 존재한다는건가요, 존재하지않는다는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
1905년 아인슈타인이 발표한 이 이론은 우주에 흐르는 시간의 기준은 유일한 것이 아니고 수없이 많다는 것입니다. 만약 어떤 두 사람이 각각 다른 로켓을 타고 우주여행을 간다고 가정했을 때 일정한 속도로 비행하면서 간다면 두 로켓의 속도 차이가 0이게 되고 서로 같은 시간이 흐르는 것처럼 보이게 됩니다.
그치만 만약 두 로켓의 속도가 차이가 있어서 거리가 점점 멀어지게 된다면 아마 A의 우주인이 B의 로켓을 보면 B의 시계가 자기의 시게보다 느리게 보일 것입니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이렇게 특수 상대성이론에서는 각 관측자가 자신을 기준으로 세계를 관측하기 때문에 항상 다른 사람의 시게는 느리게 가는 것으로 보이게 됩니다.
뉴턴역학의 입장에서는 이러한 결과를 받아들이기가 힘이 듭니다. 우리 세계를 이루고 있는 시간의 기준은 하나인데 어떻게 절대적인 시간이 서로 다르게 느리게 갈까요? A가 B를 봤을 때 느리게 봤다면 B는 A를 볼 때 시계가 빨리 간다고 보여져야 이해가 되지 않을까요?
그러나 아인슈타인의 특수상대성 이론의 관점에서는 A는 A나름의 B는 B나름의 시간 기준이 있어서 서로 상대의 시계가 느리게 간다고 해도 모순이 되지 않고 상대적인 기준이 수업이 많이 존재하다고 봅니다.
또한 시간 뿐만 아니라 공간의 개념에서도 상대적인 기준은 수없이 많습니다. A와 B가 서로의 키가 줄었다고 주장하는 경우가 생깁니다. 이를 로렌츠 피츠제럴드의 수축이라고 부릅니다. 말도 안되는 것처럼 보이는 이 상황을 실험을 통해 입증되었습니다.
만약 두 사람 중 한명A가 전동차의 승강장에 위치해 있고 B는 속도가 v로 달리는 전동차를 타고 있다고 가정합니다. 이 때 B가 전동차의 높이 1미터에서 바닥을 향해 손전들을 비춘다면 B가 볼때는 그저 빛은 1미터 아래쪽을 향하고 있지만 아래서 보는 A가 봤을 때는 빛이 더 길게 진행한 것처럼 보이게 됩니다.
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