경북대학교 물리학과

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작성자 :     rkdzhoska 작성일 :     2008-03-25 (18:58:55)
이메일 :      조회수 :     3478
홈페이지 :      아이피 :     ***.***.***.***
글제목 :     상대성이론에 관한 질문 올립니다.
 
1/2c의 속도로 운행 중인 엄청나게 큰 비행선의 좌표계 K'과 그 비행선에 대해 상대적으로 정지해 있는 좌표계 K.

비행선에서 길이 C(30만km)의 팔대로 마이컬슨-몰리의 실험을 재현한다고 설정합시다.
K'에서는 두 갈래 빛이 발사되는 순간, 간섭계의 전면에 부착되어 있는 디지털시계가 0초를 표시하고 1초 후 두 갈래 빛이 동시에 팔대 끝의 거울에서 반사되면 디지털시계가 1초를 표시하고 2 후 두 갈래 빛이 동시에 간섭계로 되돌아오면 디지털시계가 2초를 표시한다고 설정합시다.

좌표계 K'에서의 역학적 기술 :
디지털시계 0초에 두 갈래 빛이 발사된다.
디지털시계 1초에 두 갈래 빛이 동시에 팔대 끝의 거울에서 반사된다.
디지털시계 2초에 두 갈래 빛이 동시에 간섭계로 되돌아온다.
두 갈래 빛이 동시에 간섭계로 되돌아오기 때문에 간섭계의 간섭무늬는 실제 마이컬슨-몰리의 실험결과와 똑같다.

좌표계 K에서의 역학적 기술 :
첫째,
좌표계 K에서 비행선 방향에 수평인 빛이 먼저 발사된다. 루트3분의 1초 후 비행선 방향에 수직인 빛이 발사된다. 수직 빛 발사 후 루트3분의 2초 후 두 갈래 빛이 동시에 각각의 거울에서 반사된다. 수직 빛은 루트3분의 2초 후 간섭계로 되돌아오고 수평 빛은 루트 3분의 1초 후 간섭계로 되돌아온다.
좌표계 K에서는 두 갈래 빛이 동시에 간섭계로 되돌아오지 못하는 것으로 관측되지만 동시성의 상대성으로 인해 간섭계의 간섭무늬는 실제 마이컬슨-몰리의 실험결과와 똑같다.
둘째,
좌표계 K에서도 두 갈래 빛이 동시에 발사된다. 비행선 방향에 수직인 빛은 루트3분의 2초 후 거울에서 반사되고 비행선 방향에 수평인 빛은 루트 3초 후 거울에서 반사된다. 비행선 방향에 수직인 빛은 발사 후 루트3분의 4초에 간섭계로 되돌아오고 비행선 방향에 수평인 빛도 발사 후 루트3분의 4초에 간섭계로 되돌아온다.
좌표계 K에서는 동시성의 상대성으로 인해 두 갈래 빛이 동시에 각각의 거울에 반사되지 못하는 것으로 관측된다.

그럼, 질문을 올리겠습니다.
<질문 1> :
좌표계 K에서의 역학적 기술은 첫째가 옳나요? 아니면 둘째가 옳나요?
상대성이론에 의거하여 결정해 주십시오!

<질문 2> :
좌표계 K'에서는
두 갈래 빛의 발사 순간 = 디지털시계 0초.
두 갈래 빛의 거울 반사 순간 = 디지털시계 1초.
두 갈래 빛의 간섭계로의 회귀 = 디지털시계 2초로 표시됩니다.
그런데 좌표계 K에서는 디지털시계의 시간이 어떤 시각에 표시되는 것으로 관측되는지
상대성이론에 의거한 수학적 계산으로 설명해주십시오!

힌트 : www.yeondang.com 을 참고하셔도 됩니다.

 
  05학번 황지광 제가 아직은 많은 물리적인 지식을 습득하지 못하여

반론을 제기하기엔 부족하지만;;

여기서 말하고자 하는 바가 정확하지 않아서 그림이나

부가적인 설명을 바라고 있습니다.

제가 이해하고 있기로는 berkeley 시리즈의 Mechanics나

지금 현대물리학의 교재인 Modern Physics for Scientists and Engineers을 이용해주십시요.

더 질문이 있으시다면 답변 주십시요~^-^
2008.03.29 - 01:15:14
***.***.***.***
 
  rkdzhoska 독서백편의자현!!! 2008.03.29 - 09:59:07
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