72. 세계선, 동시성의 상대성, 민코프스키 시공간과 로렌츠 변환 Simultaneity, Minkowski space & Lorentz transform[룩스진의 역사유람]

[@백찬우-k9d]

안녕하세요.
영상을 시청하던 중에 궁금한 점이 있어 댓글을 달게 되었습니다.
고등학교 물리시간에
'한점 에서 동시에 발생한 사건'은 어떤 관성좌표계에서 관찰하더라도 동시성이 유지된다고 배웠습니다.
그 예로
'기차의 중앙에 있는 내부 관찰자는 기차의 양쪽에서 중앙으로 동시에 출발한 빛이, 동시에 중앙(한점)에 도달한 것으로 관찰하고,
이 한점 동시성은 기차밖의 관찰자가 봐도 유지되기 때문에
기차밖 관찰자는 왼쪽벽에서 먼저 빛이 출발하는 것으로 관찰한다. ' 이와 같은 상황을 들었었는데
올려주신 영상에서는 제가 알던 것과 다르게 기차밖의 관찰자가 중앙에 빛이 동시에 도착하지 않는것으로 봐서 궁금증이 생겼습니다.
이부분에 대해서 어떻게 생각하시나요?
저에게는 많이 어렵지만 다른영상들도 잘 보고 있습니다. 좋은영상 올려주셔서 감사합니다.

[@luxjinshistorytour1648]

기차 밖 관찰자 기준으로 기차 양 끝에서 빛을 동시에 쏜 경우, 기차 중앙이 기차와 함께 달려 가므로 기차 바깥 관찰자는 기차 중앙을 향해 달려오는 빛이, 움직이는 기차의 중앙을 먼저 지나는 것처럼 느낍니다. 기차 안의 관찰자 기준으로 기차의 양쪽 벽에서 동시에 빛을 쏠 때, 기차 밖의 관찰자가 기차 중앙 위치에 있었다면 기차 오른쪽 벽에서 쏜 빛은 관찰자와 멀어지는 방향이므로 빛이 바깥 관찰자에게 도달할 때 시간이 더 걸려야 해서 기차 밖 관찰자는 기차 왼쪽 벽에서 빛이 먼저 출발했다고 느낄 것입니다. 어느 위치에서 어느 순간에 누구를 기준으로 동시에 빛을 발사했는지에 따라 기차 안과 바깥에서 느끼는 사건이 달라집니다.

[@백찬우-k9d]

아 제가 기준이 다른것을 생각하지 않았던 것 같습니다.
그러면 올려주신 영상과는 기준이 다르지만 제가 배웠던 내용이 맞는지 알고 싶습니다.
기차 내부 관찰자 기준으로 빛이 기차 양쪽 벽에서 동시에 출발할때
기차 외부관찰자가 기차 중심위치에서 자신의 위치를 관찰하는 것이 아닌 지나가는 기차의 중심을 관찰 한다고 하면,
빛이 기차 중심에 동시에 도달하고
빛이 왼쪽에서 먼저 출발하는것으로 관찰하는지 알고 싶습니다.
제가 이 부분이 궁금한 이유는 예전에 공부할 때 한점 동시성을 기준으로 사후적으로 왼쪽벽에서 빛이 먼저 출발한다고 생각하고 문제를 푸는것이 뭔가 이상했기 때문입니다. 동시성의 상대성이라는 말이 이 현상을 뜻하는 것이긴 하지만요. 그러던중 우연히 로렌츠변환 수식을 알게 되었고, 그 수식에 의하면 동시성의 상대성이 그렇게 될 수 밖에 없겠구나 싶어서 로렌츠변환식이 어떻게 유도 되는지 찾아보고 있었습니다. 그러던중 올려주신 영상들을 보게 되었습니다.
좋은 영상 올려주셔서 감사합니다.

[@luxjinshistorytour1648]

@@백찬우-k9d 기차 중앙 위치가 외부 관찰자를 지나 오른쪽으로 달리는 순간 기차 내부 관찰자 기준으로 빛이 기차 양쪽 벽에서 동시에 출발하고
기차 외부관찰자가 기차 중심위치에서 자신의 위치를 관찰하는 것이 아닌 지나가는 기차의 중심을 관찰 한다고 하면,
빛이 기차 중심에 동시에 도달하고
외부 관찰자에게는 기차 왼쪽 빛이 먼저 도달하고 기차 오른쪽 벽의 빛이 나중에 도달합니다. 빛의 출발 시각은 기차 내부 또는 외부 관찰자 모두에게 동시라고 가정하고.

[@백찬우-k9d]

감사합니다.

[@luxjinshistorytour1648]

@@백찬우-k9d 관심 감사합니다.