물리학 질문... 궁금합니다

작성자
MasC96
작성일
2021-05-03 16:00
조회
1588


예전부터 궁금했는데, 직접적으로 물어 볼 곳도 없고... 더 이상은 못 견디겠어 써봅니다.

1. 중력이 큰 곳에서 시간이 느리게 간다.
2. 속도가 빠른 것은 시간이 느리게 간다.
3. 가속과 중력은 구분할 수 없다.

G가 지구 중심 중력이라고 하고, A는 표면, B는 높은 탑의 꼭대기라고 가정하면 B가 중력에서 거리가 멀기 때문에 (중력이 약하기 때문에) 시간이 빨리간다고 증명된 걸로 압니다.  = 1

하지만 우주공간에서 움직이는 것을 상상해보면,  G가 궤도 운동을 하는 동안 A,B 는 나선을 그리면서 이동합니다. G자체도 스스로의 궤도 이상에서 여러가지 나선운동에 속해있는 만큼, 같은 시간동안 B가 움직이는 거리가 더 길기 때문에 B가 A에 비하여 상대적으로 속도가 빠르다고 할 수 있지 않나요? 속도가 빠르므로 오히려 시간이 느리게 가야하는 거 아닌가요? = 2

 

실험에서 B의 시간이 더 빠르게 가는 결과가 나오는 것은 2를 감안해도 중력에 의한 효과가 더 크기 때문에 상쇄되기 때문인가요?

 

속력이란 것이 눈에 보이는 이동 거리 이상으로 일정한 계에 가해지는 에너지 자체를 말하는 거라면 = 3

아무리 B가 이동거리가 더 길다고 하더라도 중력 에너지의 영향이 낮으므로 오히려 속도가 느리다고 (=시간이 빠르다) 할 수도 있나요?

 
전체 2

  • 2021-05-04 13:11

    속력과 중력 간에 상대성이론 시간 일그러짐의 양의 차이가 있어서 그렇습니다.
    인공위성의 경우를 생각하시면 될거 같은데, 예를 들어 gps 위성의 고도가 2만 1천 km인데 속도는 시속 14,000km 입니다.
    이때 중력의 약화에 의해 시간이 하루에 45마이크로 초 빨라지는데 반해 속도에 의해서는 7마이크로 초 늦어질 뿐이거든요.
    따라서 전체적으로는 38마이크 초 빨라지게 되고요.

    따라서 탑의 높이 정도로는 속도 증가에 의한 시간 지연 효과는 극히 미미한 것이죠.
    다만, 원칙적으로 탑의 높이가 수십만 킬로미터에 달한다면 상쇄되는 지점이 나올 수 있을 겁니다 ^^


    • 2021-05-06 03:31

      양의 차이가 답이었군요. 🙂 감사합니다!