상대성이론 발표자료입니다

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상대성이론 발표 자료입니다

목차

특수 상대성 이론(1905)
특수 상대성 이론
물질과 에너지의 개념
일반상대성 이론(1915)
일반상대성 이론의 원리
중력장
등..

본문내용

특수 상대성 이론(1905)
특수 상대성 이론의 2가지 기본 가정
빛의 속도는 불변
관성계에서 모든 물리 법칙은 동일
특수 상대성 이론
Time dilation
쌍둥이 패러독스
Length contraction
질량증가 현상
Time dilation
쌍둥이 패러독스
까운 속도로 쌍둥이의 형이 우주 여행을 하면
지구에 있는 동생보다 나이를 적게 먹는다는 것
광속의 60%로 여행하면 우주선을 탄 형이 8살을 먹을 때 지구에 있는 동생은 10살을 먹음
문제는 우주선을 탄 형이 보면 지구 자체가 여행하는 것처럼 보여 지구에 남은 동생이 나이를 덜 먹는 것처럼 보임
그래서 이를 `패러독스`라고 함
그러나 실제 결과는 우주선을 탄 형이 나이를 적게 먹는 것으로 나타남
Length contraction
Length contraction
뮤온
수명이 불과 1백만분의 2초밖에 되지 않음
뮤온이 광속으로 운동한다고 해도 살아있는 동안 낙하거리는 겨우 0.6km밖에 되지 않음
뮤온은 지표면에서 관측
지표면의 관측자 입장에서는 뮤온의 시간이 지연되어 뮤온의 수명이 연장돼 지표면에 도달
뮤온의 계에서는 지표까지의 거리가 수축되어야 모순 해결
시간이 늘어나는 현상과 길이가 줄어드는 현상은 동일한 효과
공간과 시간의 개념
뉴턴 물리학에서 공간은 상대적이지만 시간은 절대적이다
공간과 시간의 상대화
아인슈타인은 공간과 시간이 관측자에 따라 달라질 수 있다는 개념을 도입
`동시`는 존재하지 않음
예: 우주선간 교신, 기준 시계 부존재
시간과 공간의 탄력성
특수상대성이론
운동하는 물체의 길이가 정지해 있을 때보다 더 짧아져야 함
이때 물체의 속도나 관측자의 속도가 빨라지면 이러한 현상은 점점 더 뚜렷하게 나타남
즉 길이는 점점 더 줄어 보이고 시간은 더욱 늘어나게 돼 그 속도가 빛의 속도가 되면 길이는 없어지고 시간은 무한정 늘어지게 됨
질량 증가 현상
특수상대성이론에다 동역학적인 운동법칙을 적용하면 관측자의 속도에 따라 질량이 증가함
만일 물체의 속도가 빛의 속도에 이르면 질량은 무한대로 커짐
1908년 부헤레르가 처음 실험을 통해 이 사실을 확인
전자의 전하와 질량의 비, 즉 비전하값이 전자의 속도가 커짐에 따라 점점 감소하는 것을 발견
질량 증가 현상은 관측자의 속도가 빛보다 빠를 수 없다는 것을 설명해 줌
따라서 아무리 훌륭한 우주선을 만들어도 빛의 속도보다 빠를 수 없다는 것이 특수상대성이론의 주장
물질과 에너지의 개념
고전 물리학
물체의 역학적 에너지는 운동에너지와 위치에너지의 합
그러나 특수상대성이론을 적용하게 되면 여기에 정지질량이라고 특별히 구별하는 까닭은 특수상대성이론에 따라 질량도 변하기 때문.
특수상대성이론에 따르면 질량과 에너지가 같다
물질은 에너지 덩어리
E=m c2
별빛의 근원
핵폭탄
원자력 에너지
일반상대성 이론(1915)
뉴튼의 중력 이론
뉴턴의 중력이론은 질량을 가진 물체 사이의 운동만을 설명할 수 있으므로 중력에 의해 빛이 휘는것은 도저히 상상할 수 없는 일
특수 상대성 이론
등속 직선운동을 하는 좌표계(관성계)에서만 성립
중력의 문제를 해결하지 못함
일반 상대성 이론
가속도=중력 (등가원리)
일반상대성이론에 따르면 중력에 의해 휘어진 공간은 질량을 가진 물체뿐 아니라 질량이 없는 물체인 빛마저도 휘게 한다.
시공 자체가 물리적 대상

참고 자료

없음