아래의 글은 2015.06.09 일에 올린 퀴즈였으나 아무도 이것에 대한 오류 지적을 하지 않아 유전 본인이 그 오류들에 대한 지적을 해 보겠습니다. 너무나 간단하고 쉬운 이치에 대해서 정말 한심할 정도의 망상 속에 살아 왔던 지난 100년 간 과학계의 거짓들을 보면서 실소를 금할 수 없습니다. (2015.07.05)

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(2015.06.09)

아래의 3가지 내용에는 각각 대단한 착각과 오류들이 숨어 있습니다. 

내용 기술이 무척 쉽게 되어 있어서 고등학생 이라도 재미 있는 수수께끼를 푸는 기분으로 흥미를 느낄 정도의 수준입니다.

읽는 독자들 중에 지적 할만한 착각과 오류가 발견 되었다면 그것을 덧글로 남겨 주세요.

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아래의 내용은 위키백과 검색어 "시간지연" 으로 기술 된 내용.

아인슈타인은 ‘빛은 (전자기) 파동’임을 입증했던 영국의 물리학자이자 수학자인 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)의 길을 따라 생각 실험을 이어갔는데, 그 과정에서 광속으로 빛을 쫓아가보니 빛은 파동성을 잃는다는 딜레마에 빠지게 된다. ‘광속 불변의 원리’(초속 30만㎞)와 빛이 파동이라는 전제는 이미 입증된 사실이었다. 그는 뉴턴 고전 역학의 속도 개념을 뿌리부터 재해석해 들어간다. 시속 100㎞로 달리는 기차 안에서 새가 같은 방향으로 시속 10㎞로 난다고 했을 때, 고전적 계산법을 따르면 새의 속도는 100+10, 곧 시속 110㎞가 된다.

 
이제 시속 100㎞ 기차에 탄 새를 ‘빛’으로 바꾼 뒤, 기차의 이동 방향으로 ‘전등’을 켠다. 전등 불빛은 빛이므로 빛의 속도(광속)로 달린다. 기차 밖 정지한 관찰자에게 전등 빛의 속도는 얼마로 보일까. 고전적 계산법으론 전등 빛의 속도는 기차 속도에 광속을 더한 속도여야 하지만, 아인슈타인이 보기엔 우주의 어떤 물체도 광속을 넘을 수 없으므로, 그 속도(‘기차 속도+전등 빛 속도’)는 ‘전등 빛 속도,’ 곧 광속이 되어야 한다.

(유전: 광속도불변의 법칙은 진공 상태를 전제로 하는데 100년 전에서의 진공이 공기가 없는 상태 정도를 의미 했다면, 지금 양자역학적 관찰에 의해 우주를 포함한 지구는 양자장(퀀텀 필드) 속에 놓여 있고 그 어느 공간이라도 양자라고 하는 매질 또는 저항이 없을 수 있는 공간은 없으며 양자장 뿐이 아닌 이제는 암흑물질과 암흑에너지장의 매질 또는 저항을 고려하지 않을 수 없게 되었다.

따라서 있을 수 없는 진공이라는 비현실적 전제의 특수상대성이론은 그 전제 자체 부터가 문제를 가지고 있는 것이다. 만약 빛의 속성이 진공이든 아니든 어떠한 저항도 받지 않는 성질을 가지고 있다면 우주에 빛을 발하는 모든 천체가 동시적으로 밝아서 태양의 반대편에서 빛을 발하는 항성의 빛이 태양과 같은 밝기로 지구에 다가와 밤과 낮의 구분이 없게 될 것이다.

그러나 이러한 일은 사실과 다르기 때문에 빛 또한 우주 공간 속의 보이지 않는 저항에 따라 그 힘이 점차 감소 된다고 보는 것이 타당하다. 아인슈타인이 "광속으로 빛을 쫓아가보니 빛은 파동성을 잃는다는 딜레마에 빠진다" 는 것은 너무나 당연한 현상에 지나지 않는다.)

 
아인슈타인은 이 딜레마가 속도의 정의와 연관이 있다고 보았다. ‘속도=거리/시간’이다. 속도는 ‘거리를 시간으로 나눈’ 양이므로, 분자(거리)가 커졌는데 속도는 변함없다면, 당연히 분모인 시간도 커졌을(늘어났을) 것이다. 아인슈타인이 내놓은 답은 ‘시간의 연장’이었다.

 
이를 기차 속 전등 빛에 적용하면 속도(광속)는 일정한데 거리가 길어졌으니 시간도 늘어나야 한다. 그는 ‘달리는 기차 안에서는 시간이 늘어난다’고 결론 내린다. 시간 연장공식에 따르면 속도가 광속의 5분의 3배(60%)가 되었을 때, 시간은 1.25배(125%)로 늘어난다.

(유전: 이 대목에서 정말 수학도 아닌 산수 수준의 한심한 오류를 보고 정말 같은 인간으로서 창피함을 느낀다. 이러한 계산법이 100년 간을 지배했다니!  망상을 피할 수 없는 인간적 한계가 있다고 하지만 그 기간과 정도가 너무 심했다.

내가 밝힌 시간의 정의는 "물체의 이동 거리(공간)에 대한 인간(어떤 존재라도)인식의 길이에 대한 약속 된 공준"이다. 100km의 기차와 새의 10Km를 더하면 이동 거리는 1시간에 110km를 이동한 것이 맞다. 그런데 광속도불변의 법칙 때문에 기차 안에서 새가 아닌 빛을 비추었을 경우 광속 불변을 맞추기 위해서 분자(거리)가 커졌을 때 분모(시간)을 늘리는 것은 완전히 어거지다.

시간연장이라는 것은 동일한 작업 공간에서의 시간적 여유가 더 많이 생긴다는 것인데 그 여유를 수학적으로 맞추기 위해서라면 시간의 숫자를 크게 하는 것이 아니라 오히려 줄여야 하는 것인데 이것을 단지 광속불변에 맞추기 위하여 숫자를 키웠다는 자체는 정말 과대망상이라고 해야 한다.

예를 들어 100미터 달리기를 했을 때 누구는 20초에 도달한다면 누구는 10초에 도달 할 수 있다. 그때의 속도는 각각 100미터/20초 또는 100미터/10초 로 표기 되는 것이 맞다.

즉 속도가 빨라지면 같은 작업 량일때 20초로 달릴 수 있는 자보다 10초라는 시간 상의 숫자가 줄어드는 것이다. 그런데 그것을 시간적 숫자를 줄이는 것이 아닌 오히려 더 크게 잡아서 광속도불변을 맞춘 것은 오직 답을 위한 답을 제시한 것 밖에 되지 않는다.

지금 이렇게 답을 위한 답을 사용하여 계산한 방식을 두고 모든 과학자들 대부분이 과학적 수학증명은 오류가 없다고 매일 큰소리 치며 망상 속에 살고 있는 것이다. 속도가 빨라지면 작업 시간이 줄어야 하는데 오히려 거꾸로 작업시간이 늘어난 것으로 계산을 하고 있다는 자체가 완전한 오류다.)

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쌍둥이 역설
 

시간의 상대성을 다룰 때 자주 등장하는 이야기가 쌍둥이 역설이다. 쌍둥이 중 동생은 지구에 남고 형은 광속에 가까운 속도의 우주선을 타고 우주여행을 하고 돌아오는 상황을 가정해 보았을 때, 지구에 남아있는 동생의 입장에서 광속으로 여행 중인 형의 시간은 느리게 흐르기 때문에 형이 여행을 하고 돌아오면 동생의 나이가 더 많을 것이다. 그러나 운동은 상대적인 것이므로, 우주선을 타고 있는 형의 입장에서 보면 동생의 시간이 느려지는 것으로 보이게 될 것이므로 역설이 발생한다.
 

실제로 우주선이 일정한 속도로 비행하는 동안에 지구와 우주선은 동등한 관성계에 있으므로, 어느쪽에서 보아도 상대방의 시계가 느려지는 것으로 보인다. 그러나 우주선이 지구에서 출발할 때, 목적지에서 방향을 전환할 때, 귀환할 때 각각 감속과 가속이라는 단계가 수반된다. 지구를 출발할 때와 도착할 때의 가속도는 지구의 관측자와 거의 같은 위치에서 일어남으로 시간지연이 일어나지 않는다. 중력장에 의한 시간 지연은 중력장안의 시계와 관측자 사이의 거리에도 비례하기 때문이다. 그러나 목적지에서 방향을 전환할 때 가속되고 있는 계는 중력장 속을 여행하는 것과 같으며 이것은 휘어진 시공간을 여행하는 것이다. 상대성이론에 의하면 중력장을 통과하는 동안에는 시간이 천천히 가게 되므로 결국 역설은 성립되지 않게 된다.

(유전: 상대성이론 때문에 타임머신이 등장을 했다. 만약 빛 보다 빠른 비행체를 만들었다고 가정을 했을 때 지금의 논리처럼 시간지연 이라는 현상으로 늙지 않게 되거나 과거로 돌아 갈 수 있다고 한다면 그 비행체에 타고 있는 존재의 세포가 젊어지거나 과거로 돌아가서 아예 어린아이로 변할 수 있을까? 과거로 돌아간다는 것의 의미가 무엇인가? 앞의 비유가 너무 비약적이라 했을 때 인체의 생리적 시간 변화는 이루어지지 않고 공간적 상태만 과거의 어느 시기 공간에 떨어질 수 있다고 가정을 해 보자. 그 여행자에게 있어 자신의 상태는 그대로 시간이 흐르고 있는데 공간만 과거로 바뀌었다면 그것은 과연 과거라고 할 수 있을까? 그리고 그러한 실험 자체가 현실적으로 불가능한 것임을 모두가 알고 있으면서 앞의 광속도불변에서의 전제적 시간 산정 방식에 의한 오류를 대입하여 나온 이론에 지나지 않은 것을 두고 그 망상적 영역을 확대하여 나온 것이 타임머신 이론이다. 더구나 속도가 빨라졌을 때의 한 방향성만을 두고 과거 또는 미래를 다 갈 수 있다고 주장하는 논리는 또 뭔가? 속도를 빨리 했을 때 과거로 갈 수 있다면 미래를 가기 위해서는 굼뱅이 보다도 못하게 속도를 늦춰야 한다는 것인가? 미친 소리일 뿐이다.

저 쌍둥이 역설 자체는 그 누구도 확인 해 줄 수 없는 망상적 사유 실험이다. 이런 것은 판타지 소설에서나 가능한 것이지 결코 과학의 분야에서 다룰 문제가 아니다. 증명 되지 않는 망상 유희이다. 오류에 의한수학적 증명이 아닌 현실적인 증명이 되거든 주장하라.)
 

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원자 시계

 
시간은 지구의 자전을 기준으로 정해지는데, 자전의 길이는 규칙적이지 않기 때문에 그보다 일정한 간격의 시계로 고안된 것이 원자시계이다. 수소 원자나 루비듐 원자를 이용하는 방식도 있으나 일반 적으로는 세슘 원자가 복사하는 9192631770Hz의 주파수를 사용하여 시간간격을 결정한다.
 

정밀한 시간측정이 가능한 원자시계의 출현은 상대성 이론을 실험으로 증명하는데 큰 역할을 했다. 1971년 물리학자 헤이펠과 키팅의 상대성 이론 증명 실험에서 원자시계가 사용되었다. 실험은 총 3개의 동일한 원자시계를 사용하여, 하나는 지상 연구소에 두고 지구 동쪽으로 회전하는 제트 비행기와 서쪽으로 회전하는 제트비행기에 각각 하나씩 두어 세 원자시계의 시간을 비교하는 방식으로 진행 되었다. 실험 결과 지상 연구소의 시계를 기준으로 하여 동쪽으로 회전한 제트기의 시계는 59초 빠르게, 서쪽으로 회전한 제트기의 시계는 273초 더 빨리 흐른 것이 측정 되어 상대성 이론을 실험적으로 증명하는데 성공한 사례가 되었다.

(유전: 위 내용 또한 정말 한심한 실험이자 결과이다. 제트기에 있는 원자시계 2개가 모두 더 빨리 흘렀으니까 상대성이론이 실험적으로 증명이 되었다고 한다. 속도가 빨라지면 시간지연을 말하면서 시간소모가 더 많아진 것을 두고 성공 했다는 사례로 꼽고 있으니 한심하다는 것이다. 원자시계는 음속을 넘거나 그 이상일 때 양자장의 영향을 받아 원자 상태의 불안정으로 오류가 날 수 있다. 그 시계 변화가 오류가 아니라 하더라도 시간지연이 맞다면 시계 자체는 더 빠르게 흐르는 것이 아니라 더 느리게 갔어야 하는 것이 맞다.)

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