특수 상대성 이론: 시간 지연
시간 지연
빛의 속도에 가깝게 움직이면, 밖에서 지켜보는 사람에 비해 그 안의 시간은 더 느리게 흐른다. 이것은 시계의 속임수가 아니라 시간 자체가 정말로 늘어나는 것이며, 움직이는 물체는 운동 방향을 따라 같은 정확한 인자로 줄어든다.
Δt = γ · Δt₀ , γ = 1 / √(1 − v²/c²)
- Δt — 지연된 시간 (s): 시계가 지나가는 것을 지켜보는 관찰자가 잰 시간 간격
- Δt₀ — 고유 시간 (s): 시계와 함께 움직이는 사람이 잰 시간 간격
- v — 상대 속도 (m/s): 시계가 관찰자에 대해 얼마나 빨리 움직이는가
- c — 빛의 속도 (m/s): 보편적 속도 상한. 약 3×10⁸ m/s
- γ — 로런츠 인자 (none): 그 속도에서 시간이 얼마나 늘어나고 길이가 얼마나 줄어드는가
우주선이 빛의 속도의 0.8배로 지구를 스쳐 지나간다. 우주비행사의 자기 시계로 심장 박동이 3초 걸린다. 지구 관찰자에게는 그 박동이 얼마나 걸립니까?
- v = 0.8 c
- Δt₀ = 3 s
- γ = 1 / √(1 − 0.8²) = 5/3
- Δt = γ · Δt₀ = (5/3) · 3 s
Δt = 5 s