제목 : 특수상대성이론 - 역설/모순 제 13-3 편 열차 사진찍기

저를 기다리는 분들이 계실지 모르겠지만,

여러분이 꺼려하시는 상대론 모순 문제를 또 시작해 보겠습니다.

오늘은 달리는 열차의 지붕 위에서 사진을 찍어보겠습니다.

달리는 열차 뒤쪽 위에 서있는 관측자 A와

기준계(정지계)의 열차 진행 전방 쪽에서 지면에 고정된 사다리 위에서

열차의 통과를 기다리는 관측자 B가 있습니다.

카메라의 앵글은 열차의 진행방향과 일치한다고 가정하며,

사다리의 존재는 A, B 두 관측자 눈높이를 서로 맞추기 위한 설정일 뿐 큰 의미는 없습니다.

열차가 진행하면서 관측자 A, B가 서로 교차되는 순간의 시점에서

두 관측자는 각각 자신의 입장에서 열차의 앞부분에 대해 사진을 찍습니다.

추정사진 : 달리는 열차의 상대론적 효과에 대한 내/외부계의 관측현상 추정도

관측자 A와 B는 서로 근접하게 스치고 있었으므로 물리적으로 국소지점에 있었으며

위 사진은 관측자 A와 관측자 B가 각각 찍은 사진입니다.

(거의)동일한 위치에서 운동 상태가 서로 다른 관측자가 찍은 두 장의 사진이며

상대론적 동시성의 상대성에 의해 서로 다른 모습의 열차가 촬영이 되었습니다.

두 관측자에게 서로 다른 상태의 열차 모습을 관측하게 되는 위 현상은

상대론적으로는 옳습니다.

운동하는 관측자와 정지한 관측자는 서로가 자신에 대해 운동중인 상대방의 계에 대해

길이수축 현상을 관측하게 되므로 두 사람이 동시에 찍은 사진이라 하여도

그 결과는 달라지는 것입니다.

하지만 이것은 상대론적으로 옳을지 모르겠지만 물리적으로 불가능한 현상입니다.

열차의 길이가 충분하다면

A, B 두 관측자의 위치는 물리학적인 국소의 질점으로 간주될 수 있을 것인데

국소지점의 관측자들이 하나의 물체를 동시에 관측하는 현상에 대해서

어떤 사람에게는 길게 보이고 어떤 사람에게는 짧게 수축되어 보인다는 것은 물리적으로

결코 불가능합니다.

하나의 물체에서 발생된 빛에 대해 두 가지 형태의 정보가 동시에 담겨 이동되는 것도

불가능할뿐더러 설령 어떤 이유로 인해 두 가지 형태의 빛이 중복되어 도착이 되었다고

하여도 카메라나 사람의 동공이 빛을 골라서 볼 수 있는 동기회로가 내장된 것도 아닐 것인데

단순히 관측자의 운동 상태에 따라 관측자가 원하는 형태의 빛만 골라서 바라보게 된다는 건

더욱 가능하지 않습니다.

아쉽게도 본문 내용 외에도 상대성이론의 각종 현상에 대해 실질적인 메커니즘을 세세히

파헤쳐보면 길이수축 기준점문제, 동시성의 상대성 불가능 문제 등의 현실에서는 불가능한

물리적 모순들이 어렵지 않게 도출이 됩니다.

이처럼 현실에서 불가능한 메커니즘을 기술하고 있는 이론이라면

그 이론은 올바른 물리학 이론이라고 할 수는 없을 것입니다.

상대성이론은 분명 올바르지 않습니다.

이상입니다.

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관련글 : 13편 운동물체 관측방향의 모순

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저를 기다리는 분들이 계실지 모르겠지만,

여러분이 꺼려하시는 상대론 모순 문제를 또 시작해 보겠습니다.

오늘은 달리는 열차의 지붕 위에서 사진을 찍어보겠습니다.

달리는 열차 뒤쪽 위에 서있는 관측자 A와

기준계(정지계)의 열차 진행 전방 쪽에서 지면에 고정된 사다리 위에서

열차의 통과를 기다리는 관측자 B가 있습니다.

카메라의 앵글은 열차의 진행방향과 일치한다고 가정하며,

사다리의 존재는 A, B 두 관측자 눈높이를 서로 맞추기 위한 설정일 뿐 큰 의미는 없습니다.

열차가 진행하면서 관측자 A, B가 서로 교차되는 순간의 시점에서

두 관측자는 각각 자신의 입장에서 열차의 앞부분에 대해 사진을 찍습니다.

추정사진 : 달리는 열차의 상대론적 효과에 대한 내/외부계의 관측현상 추정도

관측자 A와 B는 서로 근접하게 스치고 있었으므로 물리적으로 국소지점에 있었으며

위 사진은 관측자 A와 관측자 B가 각각 찍은 사진입니다.

(거의)동일한 위치에서 운동 상태가 서로 다른 관측자가 찍은 두 장의 사진이며

상대론적 동시성의 상대성에 의해 서로 다른 모습의 열차가 촬영이 되었습니다.

두 관측자에게 서로 다른 상태의 열차 모습을 관측하게 되는 위 현상은

상대론적으로는 옳습니다.

운동하는 관측자와 정지한 관측자는 서로가 자신에 대해 운동중인 상대방의 계에 대해

길이수축 현상을 관측하게 되므로 두 사람이 동시에 찍은 사진이라 하여도

그 결과는 달라지는 것입니다.

하지만 이것은 상대론적으로 옳을지 모르겠지만 물리적으로 불가능한 현상입니다.

열차의 길이가 충분하다면

A, B 두 관측자의 위치는 물리학적인 국소의 질점으로 간주될 수 있을 것인데

국소지점의 관측자들이 하나의 물체를 동시에 관측하는 현상에 대해서

어떤 사람에게는 길게 보이고 어떤 사람에게는 짧게 수축되어 보인다는 것은 물리적으로

결코 불가능합니다.

1. 하나의 물체에서 발생된 빛에 대해 두 가지 형태의 정보가 동시에 담겨 이동되는 건

불가능합니다.

2. 설령 어떤 이유로 인해 두 가지 형태의 빛이 중복되어 두 관측자 앞까지

도착이 되었다고 하여도 카메라나 사람의 동공이 빛을 골라서 볼 수 있는 동기회로가

내장된 것도 아닐 것인데 단순히 관측자의 운동 상태에 따라 관측자가 원하는 형태의 빛만

골라서 바라보게 된다는 건 가능하지 않습니다.

만약 A, B 두 관측자가 서로 다른 형태의 빛을 보았을 때, 관측자끼리 스치는 순간에

매우 빠른 대화를 할 수 있다면 두 관측자는 열차의 위치에 대해 서로 다른 주장을 하며

다투어야 할 것입니다.

3. 빛의 나이에 대한 문제가 있습니다.

가령, t' = -1,  v/c = 0.6 일 때 t = 1.25 이며,

열차의 앞부분이 p 지점을 지나치는 사건의 빛이 관측자를 향하는 시간은

운동계에서는 p' = -1 년이 되고 정지계에서는 p = -t·c/(c+v) ≒ -0.78 년이 됩니다.

즉, 운동계의 관측자 A는 열차 앞부분의 1년 전의 빛을 보게 되고, 정지계의 관측자 B는

열차 앞부분의 0.78년 전의 빛을 보는 겁니다.

이 시간의 차이는 로렌츠 감마팩터와는 다른 범위 값을 가지게 되며 서로 동질의 시간대역이

아닙니다.

만약에 빛에 (뮤온처럼)나이가 있다는 가정을 해 본다면 더욱 문제가 됩니다.

가령 빛이 p 지점에서 발생이후 (자신의 계 입장에서) 0.9년의 나이를 가진 후 소멸이 된다면

빛의 수명은 양쪽 계에서 모두 동일한 물리법칙으로 적용이 되어야 할 것이므로

결국 관찰자 A는 p의 빛을 볼 수 없는 조건이 될겁니다.

다행히 실제의 빛은 수명이 없지만, 수명이 없다 하여도, 하나의 사건에서 발생된 빛의

나이가 서로 다른 상태로 두 관측자에게 도착된다는 상대론적 해석 자체가 분명 모순입니다.

엄밀히는 빛의 나이가 다르다는 뜻은 이미 광속불변법칙 위배 가능성을 뜻하기도 합니다.

이 뿐만이 아닙니다.

아쉽게도 본문 내용 외에도 상대성이론의 각종 현상에 대해 실질적인 메커니즘을 세세히

파헤쳐보면 길이수축 기준점문제, 동시성의 상대성 불가능 문제 등의 현실에서는 불가능한

물리적 모순들이 어렵지 않게 도출이 됩니다.

이처럼 현실에서 불가능한 메커니즘을 기술하고 있는 이론이라면

그 이론은 올바른 물리학 이론이라고 할 수는 없을 것입니다.

상대성이론은 분명 올바르지 않습니다.

이상입니다.

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