물리 수능완성 질문
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상대성이론 질문입니다
문제 답과는 무관한 질문입니다
1.
첫번째로 L1, L2 와 L0를 비교할 수 있나요?
L1과 L2는 L0가 길이수축을 한 L3(제가 방금 만들었습니다 우주정거장에서 본 광원과 거울사이 공간의 거리입니다)
에서 L3-A = L1 L3+B = L2 라고 할 수 있을텐데 (맞죠?) L0와 비교 할 수 없는 것 아닌가요?
EBS해설이 http://www.ebsi.co.kr/ebs/lms/player/retrieveLmsPlayerHtml5Simple.ebs?medUrl=http://mstr.ebsi.co.kr/M41M2001/S20200000137/S20200000137_1M4_000000256642.mp4&startTime=1159&pType=2&isChatbot=true 그냥 L0가 가까워지고 늘어나니 L1이 L0보다 크다고 해버리는데 아니죠?
그외에 다른 방법이라도 비교 할 수 있는 방법이 있나요?
2.
위에서 제가 L3-A = L1 L3+B = L2 이렇게 썻는데 여기서 A와 B의 값은 같은가요 다른가요?
아마 다른걸로 알고 있긴한데 단순하게 생각하면 같아보여서요 다른 이유가 뭔가요?
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일단 책상 위의 문제지부터 바라보세요
제 생각을 좀 더 말해보자면 1번에서 저는 원래 길이인 L1이 수축해 L3로 우주정거장에서 관측되고 우주선의 이동으로 광원에서 멀어져서 빛의 이동경로가 L3에서 추가로 A만큼 길어진 거리를 빛이 이동하는 거리라고 생각해서 이 값을 L1이라 생각했습니다. 마찬가지로 L2도 이와 같은 방식이고요
2번에서는 값이 다른 이유를 모르겠고요 A B라 쓰긴했는데 V가 일정해서 같이 줄고 같이 늘것 같은 느낌이 들어서요
맞아요 우주선의 이동으로 그만큼 길어진 거리를 빛이 이동하는거고
우주선의 이동으로 그만큼 "짧아진 거리"를 빛이 이동하는거에요
거울에서 다시 돌아오는 건 길어진 거리가 아니라 짧아진 거리를 이동해야합니다
네 쓰기 귀찮아서 L2는 그렇게 설명했습니다, 저도 이렇게 생각합니다
저런 류의 문제(빛의 이동경로를 묻는 문제)는 무조건 시간팽창을 이용해서 풀어야합니다
광속 불변 원리를 적용하면 시간만 비교할 수 있으면 거리를 비교할 수 있으니까요
우주선 안에서 왕복을 하면 같은장소에 도착하므로 고유시간임을 알 수 있습니다
밖에서 본 관측자는 시간 팽창이 일어났으므로 무조건 왕복시간이 더 길겠죠
c가 일정하므로 왕복시간이 더 긴 우주선 밖 관측자가 왕복거리가 더 깁니다
그러면 ㄷ은 해결되죠
L1과 L2의 비교는 저 선생님이 하시는 것 처럼 하는게 맞아요
일단 빛과 거울 사이의 수축거리가 있고 빛이 거울까지 이동하는 동안 우주선도 그만큼 이동하기 때문에 더 많은 시간이 걸리는 거고 반대로 거울에서 원 지점(우주선의 상대적 위치가 같은 지점)으로 이동할 때는 우주선이 빛쪽으로 다가오기 때문에 더 적은 시간이 걸립니다
작성자분께서 거리수축으로 비교하시려고 하셨는데 그러면 안 되는 이유는 저기에선 빛의 광로차는 비교하는 것이지 특정 지점 사이의 거리를 비교하는 것이 아니기 때문입니다
강의 들어봤는데 저기서 ebs쌤이 고유시간을 얘기하는 이유도 그것 때문입니다
이건 저도 동일하게 생각합니다
L1 L2 비교는 확실하게 L1<L3<L2라고 생각하고 문제풀이에서도 시간팽창으로 푸는게 깔끔한것도 인정합니다
근데 제가 지금 묻고 있는건 문제풀이와 관련없이 다른 쪽으로 생각해본게
L1과 L0를 비교할 수 있느냐입니다 이게 제 첫번째 질문이고요
저는 위에서 말씀드렸다 싶이 L1은 L0가 길이수축해 L3가 되고 거기서 늘어난 길이만큼 빛이 이동했으므로 지금 배우는 방법으로 L1과 L0의 크기비교가 궁금한 겁니다
두번째 질문은 L3와 L1의 차이와 L3와 L2의 차이가 같냐 다르냐를 묻고 있는겁니다 다르면 그 이유가 궁금하고요
저는 댓글에서 한번도 L3를 언급한 적이 없고요
L1과 L0를 비교했는데요
L1과 L2를 비교하셨잖아요
L1+L2>2L0인데
L1>L2이므로 L1>L0잖아요.... 그렇지 않으면 제가 고유시간을 왜 언급했겠어요
아 정신이 없네요 뭐지 이걸 일케 생각했네
그럼 두번째질문은요?
L1+L2>2L2>2L0잖아용
그림으로 설명해드릴게요 잠시만요
넵
일단 결론부터 말하면 a와 b는 다르네여 상대속도가 다르기 때문입니다
또한 현 교육과정만으로는 L1과 L2와 L0의 크기를 비교할 수 없습니다 L1>L0라는 것은 알아낼 수 있지만 L2와 L0는 비교할 수 없습니다..참고로 이 문제의 풀이과장에서 왕복시간을 t0로 설정한 이유는 그 시간이 고유시간이기 때문입니다.
우주선 내에사 광원에서 거울로 가는 시간이자 거울에서 광원으로 가는 시간인 T0/2는 고유 시간이 아닙니다
그 사건의 고유시간은 빛과 함께 운동하는 좌표계의 관측자의 시간이죠.. 물론 그 시간은 0일테고요
가끔 문제를 보면 사건의 고유시간이 없는 경우가 있습니다 그럴 땐 일부로 사건을 연장시켜서 고유시간을 만들어버리던지 해야합니다
작성자분께서 v가 일정해서 a와 b가 같을거라고 생각하셨는디 "시간"개념이 도입되기 때문에 같지 않네요
사진을 거꾸로 달아서 다시 달았어요...
전교육과정인 로렌츠 인자로 풀었군여 글쿠먼 풀이감사합니다 대학생이신가요?
그리고 제가 오개념을 또 갖고 있었나보네요 저는 저 상황에서는 우주선 내부 사람이 시간 잰다면 고유시간이라고 생각해서
빛이 갔다 오는 사건이든
빛이 출발해서 거울 도착하는 사건을 재든 두 사건의 시간간격을 사건에 대해 정지해있는 우주선 안 사람이 잰다면 둘 다 고유시간으로 쓸 수 있다고 생각했는데
아뇨아뇨 허수재수생임돠..
네네 고유시간은 기준계의 관측자가 측정하는 시간입니다. 다시말해 사건의 시작과 끝이 한 장소에서 일어나는 것으로 보이는 시간이 고유시간입니다 그렇기 때문에 보통 많이 보는 문제에 나오는 우주선이 어디론가 이동하는 상황에 있어서는 우주선과 "같이" 운동하는 관측자의 시간(출발과 끝이 같은 장소)이 우주선 좌표계의 고유시간인 거구요
하지만 지금 빛의 이동은 우주선과 다른 계의 상황을 관측하는 것이므로 상황이 다릅니당
그렇네요 그게 고유시간이네요 정확하시네... 씹실수시구먼 파이팅하십쇼
넹넹 님도 좋은 결과 있길!