물리학 11주차 01 광속은 일정하다

[@대한진순면전우회]

교수님 강의 정말 감사합니다 세상을 이해하는 시점이 넓어진 느낌입니다!

[@김태길-i4o]

잘 들었습니다 소용들이 은하에서 고리문양이 빛이 흐르는 길입니다. 빛이 들어가는 길과 빛이 빠져나가는길은 틀립니다. 빛이 들어가는길보다도 빛이 빠져나가는 길에서 빛은 반작용에 의하여 더 빠르게 움직입니다. 소용돌이 은하에서 간단히 느낄수 있듯이 빛은, 광속은 일정치않다고 알겁니다 고맙습니다

[@김경민-g7w]

유튜브로 강의 올려주시는 교수님 ~~ 정말 감사합니당!

[@ose416]

와 특수상대성이론에서 도대체 왜 관측계가 달라져도 광속은 일정하는지 전혀 이해가 안되는데 또 그걸 제대로 알려주는 영상도 없어서 너무 곤란했었어요ㅠㅠ 이거 보니까 확실히 이해되네요 감사해요!!

[@김성수-e7m]

맥스웰 방정식에 의한 빛의 속도는 진공중의 속도이고 마이컬슨 몰리 실험은 공기 중의 실험인데, 조건이 다릅니다. 공기에 의해 빛의 속도가 변합니다. 공기의 지구 자전과 공전에 의한 운동과 빛의 운동의 합운동으로 간섭무늬 변화가 없을 수 있습니다. 즉 공기의 운동에 의해 빛의 속도가 변할 수 있습니다.

[@youngki733]

빛의 측정은 이차원으로 풀면 모순이 나옴. 즉 z자표 공간의 계념이 있어야 정확하고 왜 같다로 나왓냐하면 빛의 속도를 짤은거리에서 검사 해러 그래요. 분명히 다름니다. 그래서 시간 여행을 할수있는거에요.

[@hyun-ukshin2397]

교수님 마이컬슨-몰리 실험에서 광속 불변을 얘기하실때 배에서 공을 던지는 비유를 하셨자나요. 근데 실제로 배 안에서 같은 거리어느 방향으로 ‘공’을 던져도 운동 시간은 같지 않나요? 파동은 공간 상에서 그저 퍼져 나가기 때문에 공하고는 다르다고 이해해도 될까요?

[@hyun-ukshin2397]

아마 배 안에서 공을 던지는게 아니라 배에서 밖으로 공을 던지는 거겠죠?

[@dcha]

아니오. 같지 않아요. 움직이는 배 안에서 배가 움직이는 방향으로 같은 거리를 왕복하는데 걸린 시간과 움직이는 방향과 수직인 방향으로 같은 거리를 왕복하는데 걸린 시간이 달라야만 합니다. 배의 속력을 고려해야 하기 때문입니다. 그런데 이 두 시간이 같아서 광속 불변이라는 결론을 얻게 된 것입니다. 현재 인하대물리2에서 강의가 올라오고 있는데 곧 특수 상대성이론 강의가 올라옵니다. 그때 구체적으로 마이컬슨 몰리 실험에서 광속 불변이라는 결론에 도달한 과정을 설명합니다. 인하대물리2 25강을 기다려보세요 ~~.

[@hyun-ukshin2397]

Dongwoo Cha 교수님 항상 친절한 답변 감사합니다. 같은 거리라는게 배 밖의 정지좌표계의 관찰자가 봤을때 같다는 건가요?

[@dcha]

@@hyun-ukshin2397 두 거울 사이의 거리를 말합니다. 아직 상대성이론이 나오기 전 이야기이므로 이 거리는 기준계와 상관없이 같아요.

[@박용석-n8y]

가속계인 지구에서 측정한 광속은 관성계와 달라질 수 있을 수도 있지않나요 ? 광속시험이 지구상에 정지된 상태 즉 자유낙하 상태가 아닌 비관성계이기에..

[@dcha]

광속이 일정하다는 것은 관성계와 비관성계와 상관없이 항상 성립합니다 ~~. 진공 중에서 광속이 일정한 것은 측정의 문제가 아니라 자연이 그렇게 만들어졌기 때문입니다.

[@박용석-n8y]

@@dcha 아.. 교수님 늦은 시간에 답을 해주시네요. 다음엔 늦지 않은 시간대에 질문 올리겠습니다. 감사합니다. 건강 유의하세요.

[@칼퇴왕]

안녕하세요 광속불변의 원리에 갑자기 의문을 가진... 평범한 직장인입니다. 광속불변의 원리를 증명 했는지 쉽게 이해하려고 강의를 찾다가 교수님의 다양한 강의를 듣게 되었습니다. 그 중에서 마이컬슨 실험에 의한 광속이 불변하다는 것은 '01주차 07 상대성이론' 강의에서도 정밀한 실험의 발견이라고 하셨는데요. 그것은 실험이죠. 그리고 교수님의 '01주차 09 우주에 대한 이해' 강의에서 물리는 새로운 발견을 이해하기 위한 도전에서 새로운 깨달음을 얻는다고 하셨습니다. 2가지를 가지고 아래의 질문을 드립니다. 먼저 죄송하지만 공부하여 깨닫지 못하고 질문을 드립니다. 1. 광속불변이라는 발견이 우리가 알지 못하는 새로운 발견에 의해서 또 뒤집어 질 여지가 있을까요? (가타부타 바보같은 질문입니다.) 2. 아직 제가 물리학 잘몰라 광속불변의 의문을 가지는 것이라면, 우선은 광속 불변을 더 공부하고 믿어야 할까요?

[@dcha]

1. 광속불변은 그 속도가 불변이라는게 중요하다기 보다는 그것이 상대성이론을 깨닫게 만든 단서가 되었다는 것이 중요합니다. 그렇게 해서 알게 된 상대성이론에 의해서 시간과 공간에 대해 제대로 알게 되었고 우주가 어떻게 만들어졌는지도 알게 되었지요. 우리가 경험하는 자연과 우주를 일관되게 설명하는 간단하면서도 명료한 이론을 알게 된 것입니다. 2. 광속 불변은빛이 갖는 이상한 성질이 아니라 속도 덧셈법칙의 한 예입니다. 제대로 된 속도 덧셈법칙을 알아내는 것은 굉장히 힘든 일인데 다행히 빨리 달려주는 빛이 그 단서를 제공해준 것이지요. 광속 불변은 그냥 잊어버리고 제대로 된 시간과 공간이란 무슨 의미인지를 더 생각해보는게 좋을 것 같아요 ~~.

[@sang-hoonkim7733]

현재는 모든 실험과 일치하므로 뒤집어질 여지가 없는 것처럼 보입니다. 하지만 만일 뒤집어진다면 과학에 엄청난 발전이 다시 한 번 일어나겠지요. 광속이 불변이다고 해서 광속보다 빨리 갈 수 없는 것은 아닙니다. 강력한 중력으로 우주선 앞의 공간을 접은 다음에 우주선 뒤에서 펴면 얼마든지 광속보다 빨리 갈 수 있습니다. 이를 우주 축지법이라고 합니다.

[@칼퇴왕]

@@dcha 교수님 감사합니다. 우리의 경험을 명료하게 설명하는 이론이라는 것, 그리고 시간과 공간의 의미를 깨닫는데 관심을 가져보겠습니다. 답변과 조언 다시 한번 감사합니다.

[@칼퇴왕]

@@sang-hoonkim7733 네 감사합니다. 조금 더 알아보겠습니다!

[@동혁이-o2h]

빛의 속력은 멕스웰 방정식과도 관련이 있으니 이것도 공부해 보시는걸 추천드립니다

[@이진우-i9h]

어떻게 빛의 파장이 늘어지는 적색편이를 눈으로 보면서도 일반상대성 이론을 믿는 사람들이 있을까.. 닭이 알을 낳는것을 보고서도 닭이 새끼를 낳는다고 주장하는 것과 뭐가 다른지..

[@이길재-c2c]

일반인 입니다. 광속불변을 설명하기 위해 특수상대성이론을 주장했다는 이야기인가요?

[@dcha]

네. 그런데 그렇게 끝나면 오해할 수가 있는데요, 특수 상대성이론은 아인슈타인이 주장한 이론이다라는 식으로 이해하면 틀렸어요. 아인슈타인의 특수 상대성이론에 의해 비로소 시간과 공간을 제대로 이해하고 그 결과로 인간이 오늘날 첨단 과학기술을 이룩하게 되었다라는 식으로 이해하는 것이 정답입니다.

[@seksu5145]

E=mc²

[@cmj7260]

나만 이해 못함? ㅠㅠ 광속이 왜 불변인지 알겠는데, 왜 빛만 그런건지는 모르겠음. 왜 그 원리가 다른 물질에게는 적용 안되는지 이해가 안됨.

[@dcha]

빛 만 그런 것이 아닙니다. 빛이 특별한 것이 아니라 지금까지 알고 있던 속도를 더하는 방법이 근사식이었지요. 빛이 아닌 무엇이든 광속으로 움직이면 광속 불변의 적용을 받아요. 강의를 안들었거나 끝까지 듣지 않은 모양이네요. 강의에서 강조한 것을 놓쳤어요.

[@김준식-g5v]

빛의 매질은 공간일까 시간일까?

[@dcha]

빛의 매질은 없어요. 빛의 매일이 없다는 것을 알기 전까지는 파동이란 매질이 전달시켜 주었습니다. 그래서 매질이 없는 파동이란 상상할 수가 없었지요. 그래서 빛이 파동인 것을 확인하고는 빛의 매질을 찾기 시작했지요. 그런데 빛은 매질이 필요한 파동이 아니라 매질이 없는 파동임을 알게 되었습니다. 그런데 빛의 매질이라는 말을 여전히 사용합니다. 다만 매질이라는 말의 의미가 빛에서는 바뀌었습니다. 빛의 매질은 빛을 전달해주는 매질이 아니라 그냥 빛이 지나가는 물질을 말합니다. 빛이 공기를 지나가면 공기가 매질이고 빛이 물을 지나가면 물이 빛의 매질입니다. 그러나 그런 것이 없어도 빛은 전달됩니다.

[@김준식-g5v]

@@dcha 감사합니다.

[@동혁이-o2h]

근데, 공간과 시간에따라 빛의 이동이 달라지니까 시공간을 빛의 매질이라고 보면 안돼나요?

[@김준식-g5v]

@@dcha 교수님 하트를 날려주셔서 감사합니다. 고등학교 재학시절 교수님의 강의를 듣고 물리학에 심취하여 현재는 대학에서 양자공학을 전공하고 있습니다. 공학자의 길로 저를 이끌어 주셔서 감사합니다.