특수 상대성 이론은 아인슈타인 이전에 이미 완성되어 있었다?! [궤도의 교양과학 시리즈 - 상대성 이론 2탄] 

아니 하정님 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 궤도님 손동작을 왜 자꾸 따라하는거야 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 개귀엽네 진짜 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

설명 진짜 깔끔하고 누구나 이해하기 쉽게 특수 상대성이론의 맥락과 원리를 대략적으로 풀이해주셨어요. 굿굿

예전에 다큐에서 봤는데 아인슈타인은 빛의 속도는 불변이다까지는 생각을 했는데 빛의 속도가 변하지 않으면 무엇이 바뀌어야 하는가에 대한 해답을 얻는데만 몇년 간을 고민했다고 합니다. 그냥 에테르를 버려 했더니 그럼 시간이 바뀌어야 겠네 라는 생각이 바로 떠오른게 아니라는거. 컴퓨터보다 암산이 빠른 사람은 그냥 컴퓨터 여러대 갖다 놓으면 아무것도 아니지만 아인슈타인은 전세계 인류를 다 갖다놔도 풀 수 없던 문제를 풀어낸 사람.

잘봤습니다 재밌는 내용이네요^^

제가 중력이 작아서 이성을 못잡아 당기는거 같습니다. 감사합니다.

홍명보 감독 마음바뀌는 속도로 달려왔습니다.

얼마나 기다렸는지 기억도 안 남 ㅋㅋㅋ 결국 다시 1탄부터 보게 만드는 빌드업 ㄷㄷ

1탄은 언제더라..

부연설명 2부: 상대론은 언뜻 보면 파라독스를 가지고 있는 것처럼 보이지만 이것은 전혀 사실이 아닙니다. 상대론에는 어떠한 파라독스도 없읍니다. 파라독스가 하나라도 있었다면 당연히 물리이론이 될 수 없었습니다. E=mc^2 라는 유명한 식은 아인슈타인이 그의 상대론으로 부터 처음으로 유도하였지만, 조금뒤에, 빛(=전자기파) 의 에너지와 운동량과의 관계식(E=pc)과 뉴턴의 운동법칙으로 부터 아주 쉽게 유도할 수 있다는 것을 보여 주었습니다. 또하나 재미있는 사실을 덧붙이자면, 잘 생각해보면, 고등학교 수준의 전자기학 지식만으로도 뉴턴적 시공간 개념이 틀렸다는 결론을 낼수 있다는 것입니다. 하지만 고등학교 수준의 전자기학 지식만으로는 뉴턴적 시공간 개념이 틀렸다는 것은 알수 있어도 시공간의 성질에 대한 정답은 유도할수는 없으며,그 정답을 유도하기 위해서는 맥스웰 방정식을 완전히 알아야합니다. 또한, 맥스웰 방정식은 비뉴턴적 시공간의 성질에서 온 것이기 때문에, 거꾸로, 비뉴턴적 시공간의 성질(과 쿨롱법칙)으로부터 맥스웰 방정식을 유도할 수도 있습니다. 또한 20세기에 와서, 맥스웰 방정식은 "상대론적 양자론은 gauge 변환 (=Local phase 변환) 에 대하여 불변이어야 한다"는 상식(common sense)적인 필수조건으로 부터도 유도할 수있다는 것을 발견하였는데, 이 발견이 양자 게이지장 이론(Quantum gauge field theory)의 시작이 되었습니다. 상대론은 우리의 생활과 떨어져 있는 것이 아니고 아주 밀착되어있습니다. 전자기파, 원자, 원자핵, 등등 뿐만 아니라, 매일 보고 쓰는 자석, 모터, 발전기 같은 것도 상대론 없이는 제대로 이해할 수가 없습니다. 만약 우리의 시공간이 뉴턴적 시공간이었다면, 발전기도 모터도 모두 불가능했습니다. 즉 전기가 없는 세상입니다. 끔찍하지 않습니까? 제 생각에는 아마도 생명체도 태어날 수 없었을 것 같습니다. 일반상대론(General Relativity) 의 기원에 대하여 조금 말씀드리고 싶습니다. 일반상대론은 아시다시피 휘어진 시공간을 다루는 학문인데, 그것의 수학적기원을 따지자면 그것은 유클리드 기하학에서 이미 시작되었다고 말할수 있을 것같습니다. 유클리드 기하학은 물체의 모양의 성질을 다루기 위하여 만든 학문인데, 문제는 아시다시피 "평행선의 공리"에서 터졌습니다. 아시다시피, 많은 학자들이 2000 년이 넘는 기간동안 열심히 생각하였지만 불행하게도 "평행선의 공리"가 무엇을 뜻하는지 알아내지 못했습니다. "평행선의 공리"가 무엇을 뜻하는지는 200여년 전쯤에 와서야 Carl Friedrich Gauss를 비롯한 서너명의 수학자에 의하여 밝혀지게되었습니다. 그 수학자들은 "평행선의 공리"는 물체의 모양에 관한 것이 아니라 공간의 성질에 관한 것이라는 것을 깨달았습니다. 간단해보이지만 이 깨달음은 실로 천지개벽적인 깨달음이라 생각됩니다. 왜냐하면 그들 이전에는 아무도 텅빈 공간이 사유나 연구의 대상이 되리라고 상상하지 못했기 때문입니다. 그 이후로는 물체의 모양보다는 기하학의 배경으로만 여겨져 별 관심이 없었던 텅빈 공간 또는 시공간 그 자체가 기하학의 중심연구분야가 되었고 우주의 모든 것을 이해하는데 필요한 핵심 수단이 되었습니다. 이러한데 어찌 천지개벽적인 깨달음이 아니라 말할수 있겠습니까? Carl Friedrich Gauss의 제자였던 Bernhard Riemann의 눈부신 휘어진 공간에 대한 연구업적이 아인슈타인이 일반상대론을 완성하는데 결정적인 역할을 했다는 것은 잘 알려진 이야기입니다. 긴 글을 읽어 주셔서 감사합니다. 저는 대학 1학년 역학시간에서 상대론을 처음 접하였는데 이해할수도 없었고 받아 들일 수도 없었습니다. 이로인하여 심리적 갈등을 많이 격었는 데, 이 모든 것이 맥스웰 방정식(특히 Covariant form)을 배움으로써 한꺼번에 해결이 되었습니다. 그 때의 희열을 50여년이 지난 지금도 잊을 수가 없습니다.

2탄을 늦게 만들어서 1탄을 다시 보러가게 하는군요

궤도님 책도 구매하고 궤도님 특강은 죄다 찾아서 들었습니다. 저에게 이런 쌤이 있었다면 물리를 포기 안 했을텐데..

어머.. 당연히 과거영상인 줄 알고 3탄 찾았는데 2일 전이었구나ㅎㅎ 넘 도움됩니다!! 감사합니다

다음에는 특수 상대성이론 핵심인 길이 수축과 시간 지연 효과도 다뤄주세요!👍 양자역학 뿐만 아니라 상대성이론도 현대 물리학에서 매우 핵심적이고 중요한 이론임

하정님 인삿말 왜 이렇게 기분이 좋아지는지…^^

1탄이 있었던걸 겨우 기억해냈습니다.

드디어 2탄이ㅠㅠㅠ 엄청기다렸어요..

와 궤도님 비유를 너무 재밌게 들어주셔서 편하게 봤는데 특수상대성 이론이 뭔지 알아가네요 상대성이론 너무 재밌다 아이슈타인이 왜 천재인지도 새삼 느낌

와..진짜 빚의 속도를 넘을수 없는 이유설명.. 미쵸따 .

너무 재미있고 생각하게 하는 멋진 과학 해설, 머리가 맑아져야 이해가 빨라.

24:05 나오실 줄 알고 카레 미리 끓여놨습니다!

수학자 푸앵카레는 프랑스 경도국에서 근무하면서 넓은 지역에서 시계를 동기화하는 문제를 생각했고 이로부터 동시성의 상대성을 아인슈타인 논문 나오기 몇년 전에 발표 하기도 했죠.

궤도의 교양과학은 항상 극락이다

하정님은 자꾸볼수록 좋아요❤😊😊😊진짜랩짱~

언제 한번 투명망토 해주심 좋겠어요.

13:12 궤도님의 소름 기준을 알아야합니다 일단 저는 환불 필요 없습니다

진짜 미쳤나봐 2탄이 어떻게 이제 나오냐

갑자기 물질 하나가 중력에 영향을 받지 않는다면 그자리에 멈추면서 우주는 움직이고 있으니 빛의 속도로 우주가 지나가는걸 볼수 있겠네요?

6개월 만에 나타나서는 또 하다가 말고 가시네... 3탄은 또 겨울이 되어야 만날 수 있는 건가요?ㅠㅠ

28:00 다음 주시면요! 하는것 같은데 자막은 잠시만요 ㅋㅋ

시공간 개념이라고 보는곳 보다 원자에 전자가 돌고 있는 속도 차이라고 볼수도 있나요?? 원자에 돌고 있는 전자는 일정하게 돌뿐인데 거기에 맞게 나이를 먹는거고 속도를 빠르게 움직이면 전자의 회전 속도에 영향을 주어서 시간이라는것이 바뀐거 처럼 착각을 일으키는 아닌련지 갑자기 궁금해지네요....

재밌다!

와 빠따 이쑤시개론 비유 지렸다ㅜ

24:00 카레 먹고싶다.

빛이 빠져나가지 못하는 블랙홀의 경계점에서의 빛의 속도는 정지인건가요? 시간이 정지상태?

랩장 미인이네 ! 머리도 좋은데 미인이면 이건 뭐 대박이네

빨리 다음편...

와 6개월이나 기다렸네요ㅋ

속도에 의해 시간이 느려진다는 시간 지연이 얼마나 터무니가 없냐면 단순히 시간이 천천히 가니까 천천히 늙는다 정도로 생각하고서 끝이잖아? 그런데 구체적으로 들어가면 시간의 지연은 현실에서 단순하지가 않아 광속을 넘어가는순간 시간이 역행하게 되는데 그런면 젊어지겠지밖에 상상을 못하잖아 (그냥 시간의 역행을 타임머신을 타고 과거로 가는걸로 상상할수도 있으나 시간 지연에서는 시간이 늦게 간다고 했으니까 과거로 가는것은 불가능. 천천히 늙고 젊어지는것만 가능.) 그러나 계속 젊어지면은 엄마 뱃속에 들어가야 되는데 엄마가 어디있냐이거야 이런 문제가 왜 생기냐면 속도를 시간이라고 했기때문에 현실에서 똥싸고 밥먹고 계속 움직여온 인생이 거꾸로 갈수가 없으니까 나이만 젊어지는걸로밖에 설정할수가 없기 때문이지… 그러니까 속도에 의한 시간 지연, 시간 역행은 현실성 측면에서 봐도 말이 안된다는거야 그냥 속도가 시간이라는 이론을 억지로 맞추려다보니까 싹 다 무시한다고 봐야지…

캬 드디어!

우주가 이상합니다. 인류가 바라는 삶을 유지할 수 있게 우주의 원리가 파인튜닝되어 있으니... 고속 관성계안에서 삶을 살 수 있는 요구에 부합되려면 상대성이론이 만들어진 느낌? 상대성인론이 아닌 고전역학 기반이라면 고속 관성계에서는 삶이 가능하지 않거든요. 그렇다면, 인류가 우주여행을 희망하니 워프가 가능한 우주원리가 관측될 가능성이 있습니다.

29:00 아인슈타인이 킬을 따서 로렌츠가 어시를 먹었군요

과학의 대중화는 수학민수가 필요한 거 같아요

21:00 앗 고멘고멘(척)

좋은 영상 잘 보았습니다. 부연설명을 조금 드리고자 합니다. (부연설명이 너무 길어서 2부로 나누었읍니다.) 아인슈타인(Albert Einstein)의 상대성 이론은 그 이름과는 달리 상대론이 아니라 절대론입니다 (뉴턴(Isaac Newton)의 이론이 절대론인데 아인슈타인의 상대성 이론도 그 만큼 절대론입니다.) 아인슈타인 자신도 "상대성 이론 (Relativity Theory)"이라는 이름을 싫어하였고 "불변론 (Invariance Theory)"이라는 이름을 선호 했습니다. 저의 경험상, 상대성 이론은 그 역사를 따라서 공부하는 것이 가장 쉽고 (=덜 어렵고) 확실합니다. 역사적으로 상대성 이론은 아인슈타인이 전자기(Electromagnetism) 현상을 깨끗하게 설명하기 위하여 만든 이론입니다. 고전 전자기 이론은 맥스웰(James Clerk Maxwell)에 의하여 완성 되었는 데, 가장 중요한 것은 그가 실험 없이 순수히 수학적 결론으로 발견한 고주파 항(Displacement Current) 입니다. (그 당시에는 고주파 실험을 할 줄도 몰랐고 할 필요도 못 느꼈습니다.) 이 순수히 수학적으로 발견한 고주파 항을 더한 맥스웰 방정식은 전자기파(Electromagnetic wave)의 존재를 말했고, 또한 그 전자기파의 속도는 빛(=전자기파의 일종) 의 속도이며, 더욱이 빛의 속도는 관성계(Inertial frame of reference)의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일하다고 말합니다. (사실은, 빛의 속도는 관성계가 아니더라도 동일합니다. 어떤 상대론강의에서는 빛의 속도의 동일성을 가정이라고 하는 데, 이는 틀린 말입니다. 빛의 속도의 동일성은 가정이 아니라, 수학적 결론이며 실험으로 증명된 사실입니다. 어떤 이론의 전제가 사실이 아니고 가정이면, 그 이론은 수학이론은 될 수 있어도 물리학이론은 될 수가 없습니다.) 빛의 속도의 동일성은 그당시 물리학자들이 이해하기가 매우 어려웠습니다. 물리학자들은 빛의 매질(=Ether)을 상정하고, 그 매질의 성질을 이해함으로써 빛의 속도의 동일성을 이해하려고 노력하였습니다. 아인슈타인도 그중의 한 사람이었는데, 상당한 시간이 지난후, 아인슈타인은 전자기파와 같은 근본적인 파동(Fundamental waves)은 매질이 필요없으며, 따라서, 매질의 성질의 이해로서는 빛 속도의 동일성을 이해할 수없다는 것을 깨닽고, 사실은 우리가 시공간(Spacetime)의 성질을 잘 못 알고 있으며, 시공간의 성질을 똑 바로 알면 빛의 속도의 동일성을 쉽게 이해할 수있다는 것을 깨닫게 됩니다. 그 당시에는 맥스웰과 로렌츠를 포함한 모든 물리학자들이 생각하기를 시공간이란 너무도 텅 비어 있고 자명한 것이어서, 사유나 연구의 대상이 될 수 없다고 생각했습니다. 이런 점에서 아인슈타인의 발상은 실로 혁명적이라고 생각 됩니다. 하지만 되돌아 보면, 로렌츠 변환식(Lorentz transformation)이 이미 시공간의 성질을 웅변하고 있었고, 아인슈타인은 그 웅변을 웅변 그대로 받아 드린 것 뿐이라고 말할 수도 있습니다. 그대로 받아들이는 것이 가장 간단하고 쉬운 것이었는 데도 불구하고 로렌츠(Hendrik Antoon Lorentz)를 포함한 다른 물리학자들은 그 쉬운 것을 못하고 모두 어려운 길을 선택하고 모두 실패하였습니다. (불행하게도 로렌츠는 자신이 유도한 로렌츠 변환식이 실로 무엇을 뜻하는 지 알아 맞추지 못했습니다.) 앞에 말씀드렸듯이 상대성 이론은 전자기 현상을 설명하기 위하여 만든 이론이지만, 결국에는 물질이 아닌 시공간에 대한 새로운 이론이 되었습니다. 그런데, 모든 물리현상은 시공간 내에서 일어나기 때문에 상대성 이론은 모든 물리현상에 예외없이 적용이 됩니다. 그 후에 맥스웰 방정식과 상대성 이론은 양자론(Quantum theory)과 합쳐져서, 양자 게이지장 이론(Quantum gauge field theory)으로 발전하고, 양자 게이지장 이론은 최첨단 물리이론인 "표준모델(Standard Model)"의 기초가 됩니다. 또 한 가지 재미있고 꼭 알아야 할 사항은 다음과 같습니다. 전자기와 양자역학은 모든 물질은 파동성을 가지며 파동방정식으로 기술된다고 말합니다. 그리고 모든 관성계는 우열이 없습니다. 이 말은 물질을 기술하는파동방정식은 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가져야 한다는 말입니다. 그런데, 파동방정식이 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가져야 한다면, 필연적으로 빛의 속도는 관성계의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일해야 한다는 결론이 나옵니다. 다시 말하면, 물질에 파동성이 없다면, 수학적으로뉴턴적인 시공간이나 상대론적 시공간이나 둘 다 받아 들여질 수있습니다. 하지만 물질에 파동성이 있다면, 수학적으로 오직 상대론적 시공간만 받아 들여질 수있습니다. 다시 말하면, 물질에 파동성이 있다면, 상대론은 필연이며, 다른 선택의 여지가 없습니다. 수학적으로 보면, 뉴턴적 시공간은 입자(Particle)의 운동방정식은 쉽고 간단하게 만들어 주지만 파동방정식은 어렵고 복잡하게 만듭니다. 왜냐하면 파동방정식의 모양이 관성계의 속도에 따라 달라져야 하기 때문입니다. 반면, 상대론적 시공간은 입자의 운동방정식은 좀 어렵고 복잡하게 만들지만 파동방정식은 쉽고 간단하게 만들어 줍니다. 왜냐하면 파동방정식의 모양을 관성계의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일하게 해주기 때문입니다. 그런데, 모든 물질은 파동성을 가지기 때문에, 상대론은 모든 물리방정식을 어렵고 복잡하게 만드는 것이 아니라 쉽고 간단하게 만들어 줍니다. (쉽고 간단하다고 해도 실상은 괭장히 어렵습니다. 저도 물리학을 전공했지만 수박 겉핥기의 겉핥기 정도 밖에 알지 못합니다. 현대 물리학의 기본이론은 상대론적 양자장론 (Relativistic quantum field theory)인데 이것은 모두 Noncommutative 수학으로 되어있습니다. Noncommutative 수학은 Commutative 수학보다 어마어마하게 더 복잡하고 이해하기가 어렵습니다. 불행인지 다행인지는 몰라도, 양자장론은 어마어마하게 어렵지만 또한 어마어마하게 흥미롭습니다.)

10:15 음 제트기와 지구의 자전 속도가 둘 다 시속 1600km일 때 제트기가 지구의 자전 방향과 '같은 방향'으로 가야 (우주 시점에서) 멈춰있는 것처럼 보이는 것 아닐까요? 지구의 자전과 반대 방향으로 간다면 제트기는 두 배의 속도로 움직이는 것으로 보일텐데? 고등학교 이후 과학으로는 머리의 쓰임새가 없어서 제가 잘 이해를 못 한것인지 ㅠㅠ

빛이 파동이라면 매질이 있어야한다는거 같은데 만약에 우주에있는 암흑물질이라는게 매질이고 암흑물질이 온 우주에 퍼져있다고 가정하면 파동이라고 할 수 있을까요?

갑자기 카레 먹고싶네

상대성 이론 = 상대적인 입장 이론 특수 상대성 이론 = 직진성 가진 빛이 휘어 진다 중력에 의해 빛은 휘어 질수 잇다

일급 물리학자치곤 수학에 어두웠고(부인의 역할도 컷다는데)) 80년대 중반까진 표절 의혹으로부터 자유롭지 않았던 아인슈타인 하지만 맛있게 요리해 내 놓은게 아인슈타인 이었으니...

퀸하정말사랑해❤

음 완벽히 이해했음 북극 후기를 여성 게스트분하고 이야기하는거죠?

왔다

갑자기 카레 먹고 싶네

그렇게 틀을 깼던 아인슈타인이었지만 양자역학에선 틀을 깨지 못해버린....

❤

카레먹고 싶어요 푸엥푸엥

이핼를ㄹ 못해서 소름이 돋지 못해스비다

1탄을 언제 봤더라, 가물가물 하네

반년만에..;

특수 상대성 이론은 빛의 속도가 진공에서 약 30만 킬로미터/초로 고정된다고 가정한다. 하지만 현실에서는 빛이 특정 조건에서 다르게 움직일 수 있다는 점을 고려해야 한다. 예를 들어, 블랙홀에서 빛은 탈출할 수 없는 것으로 알려져 있는데 이것은 중력이 빛의 속도보다 더 빠르기 때문에 빛이 블랙홀에서 탈출하지 못하는 것으로 보이고 마찬가지로 강력한 중력을 가진 항성이나 행성의 중력에 빛이 끌려가면 빛의 속도가 초속 30만 킬로미터를 넘어서 가속될 수 있는 것이다. 따라서 빛의 속도가 상수라고 하는 것은 오류다.

못참고 삼체 소설 읽고 있는데, 솔직히 좀 지루 합니다. 케플러법칙이라던가 하는 부분이나올때라던가 하던 부분은 영화 보다 흥미롭습니다만은...중국을 자극 하지 안기 위해 사실을 미화하는 부분에서 김이 팍 셉니다.

숨겨진 비밀같은거라기 보다는 사람들이 집단적으로 너무도 당연한걸 놓치고 있어서 그래요. 상대성 이론의 원인? 원흉입니다. 제가 직접 세계 최초로 밝혀드릴게요. 물리학적 근거는 이렇습니다. "If the speed of light is constant, the speed of light and the car is 1 and time 1 has passed. At this time, if you do not know your movement, time 1 is 1. At this time, if you know your movement, time 1 is 2. In other words, when you know, the light knows. This is the time." copy UJ. (상대성이론과는 좀 과하다 싶을 정도로 햇갈려서 별도로 한때 벚꽃이론이라고 이름 붙혀보았어요! 모두 즐거운 하루 되세요.) 무단 전재 배포 도용 수정 등 금합니다.

니들 방금 과거로의 시간여행을 했지 ? 고로 아인쉬타인이 틀렸지 ! 시간은 중첩되어 있다니깐... 아인쉬타인은 지금 어디 있을까 ? 뇌는 시험관에 있겠지 ? 그럼 그 뇌를 아인쉬타인이라고 할 수 있을까 ? 시간은 파동일까 아닐까 ? 그럼 니네가 우주선을 타고 지구를 벗어났다 치자 그럼 니네가 지구를 벗어난 거니 ? 지구가 니네로부터 벗어난거니 ?

네

뭐라 씨부리는지 하나도모르것다

안될과학은 문제는 항상 방송 포맷이 과학을 잘 모르는 여성을 한명 앉혀놓고 1명 혹은 2명의 남성이 설명해 주는 컨셉이라는 것. 상당히 마초적인 포맷입니다. 과학 잘하는 여성은 정녕 없는건가요 아니면 섭외를 안하는 건가요?

카리큘라가 거짓말 하는 속도로 달려왔습니다.

쉽게얘기해주려는건좋은데 너무풀고 반복해서 설명하려고하니까 뭔가좀답답

랩짱님은 아는거야? 모르는거야? .... 어렵네.... ?

갑자기 카레 먹고 싶네

갑자기 카레 먹고싶네