[공학]아인슈타인의 특수상대성이론

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아인슈타인의 특수상대성이론에 대하여,,,

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본문내용

특수 상대성 이론은 1905년 아인슈타인이 발표한 논문의 내용이다. 이것은 10년 후에 발표한 일반 상대성 이론과는 다른 것으로서 물질이 없는 빈 공간상에서 이론을 전개하고 있다. 우선 특수 상대성 이론은 다음 두 가지의 공리를 먼저 가정하고 있다.
1.상대성의 원리(The Principle of Relativity) - 서로 등속도로 움직이고 있는 모든 관찰자들에게 물리법칙은 동일하게 써져야 한다.
2.광속 불변의 법칙(The Principle of Constant Speed of light) - 서로 등속도로 움직이고 있는 모든 관찰자에게 광속은 일정해야 측정된다.
첫 번째의 공리인 상대성의 원리는 갈릴레오 이후로 물리의 기본 원리가 되어왔다. 이 원리가 말하는 것은 자연은 그 누가 관찰을 하든지 동일하게 움직여야 한다는 것이다. 즉 자연이 움직이는 원리를 쓴 것이 물리 법칙이라면 그 물리 법칙은 관찰자의 운동 상태에 상관없이 동일하게 써져야 한다는 것이다. 그러한 상대성의 원리가 전기장과 자기장을 기술하는 맥스웰 방정식이라는 물리 법칙에 적용될 때 우리는 그 원리를 특수 상대성이라고 한다. 그러면 특수 상대성 원리에서 내세우고 있는 2번째 공리인 광속 불변의 법칙은 무엇일까? 그것은 어떠한 관찰자라도 빛의 속도를 측정할 때는 언제나 같은 값을 가지게 된다는 것이다. 즉, 어떤 방법으로도 빛의 속도를 낮추거나 또는 정지시킬 수 없다는 것이다. 이제 위의 두 가지 공리를 바탕으로 시공간의 성질에 대해서 알아보도록 하자. 그러한 성질에 대해서 알아가는 과정은 바로 특수 상대성 이론이 무엇을 의미하고 있는지 아는 과정이기도 하다. 사실 이 이론은 위의 두 공리로부터 유도될 수 있다. 역사적으로는 물론 많은 실험적 사실과 이론적 바탕을 기반으로 세워진 이론이라는 것은 당연한 것이다. 우선 우리는 등속도로 움직이고 있는 두 관찰자가 서로 같은 물리 법칙을 쓰기 위해서는 두 관찰자간에 어떠한 변환이 필요한지를 알아야 한다. 가령 두 관찰자를 나와 친구라고 하자. 친구는 정지하고 있고 나는 친구에 대해서 일정한 의 상대속도로 움직이고 있다고 가정하자. 그리고 친구가 가지고 있는 시공간 좌표계가 표시하고 내가 가지고 있는 그것을 로 표시하자. 물론 여기서 는 시간을 나타내는 변수이고 는 공간을 나타내는 것이다. 자, 이제 이러한 것을 가지고서 우리는 다음과 같은 변환식을 쓸 수 있다.

참고 자료

5Page입니다 페이지수가 오타가 났네여;