The genius who bent time: How did Einstein bend space-time?
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- Опубликовано: 23 авг 2024
- #relativity #space #spacetime #Einstein #equivalence principle
In this video, we explore the revolutionary discoveries and theories of Albert Einstein. We begin in the patent office in Bern in 1907, and follow the journey to the moment when Einstein first conceived of the 'equivalence principle' to unlock the profound secrets of the universe. It starts with the problems with Maxwell's electromagnetic equations and explains how Einstein solved them with special relativity. It then follows Einstein's development of general relativity beyond the limits of inertial systems and his new interpretation of gravity as the curvature of space-time.
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수험생을 위한 은 쉽게 재밌고 효과적입니다.
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(내용 정정)
1. 5루트19입니다.
2. 맥스웰은 영국 사람입니다. -더 정신차리고 만들도록 하겠습니다!
이과형의 상대성 이론 시리즈의 새로운 영상이 정말 오랜 시간이 지나서 업로드 되었습니다.
보잘 것 없는 영상이지만 이 영상이 나오기 까지는 많은 어려움이 있었습니다. 재밌게 시청해주신다면 영광입니다^^
대국민 사과하세요!
@@QKSKSKSJANWHGDK
하지만 이건 틀렸습니다!
이걸로 왜 논쟁을...ㅋㅋㅋ 불편하면 자세를 고쳐앉으세요
이과형님! 혹시 된다면 광속 불변의 법칙의 원리나 그 발견, 증명 과정을 영상으로 제작해 주실수 있을까요?
오늘도 재밌게 영상보고 갑니다.
@@MS7_2301 상대성이론 시리즈 1편에 비슷한내용이 있습니다~
형님 그동안 감사했습니다. 이제부턴 루나와 함께 하겠습니다.
루나는 제 부하라서 저 없으면 안돼요~
그라믄 안데
이전 영상으로 다뤄주셨던 내용을 시간이 지나 재컨텐츠 생성을 하셨네요! 시청해보니 전달법이 발전하셨다고 느껴지기도 하고 복습 효과도 있어서 좋은 점을 여럿 느낍니다
감사합니다~ 이번 영상 핵심주제는 기조력이고 사전 지식 때문에 과거 영상들의 내용도 일부 포함되었습니다
과학 얘기를 듣는데 너무 재밌고 신비로워서 여운이 남네요 재밌는 영상 많이 만들어주세요!!
정말 감사합니다! 과학의 신비와 재미를 여러분과 나눌 수 있어서 저도 너무 행복해요. 더 많은 이야기로 여러분의 호기심을 채워드리겠습니다! 🌟
애니메니션으로 보여주는게 진짜 좋네요
공부 하셨던 분들이 보면 배웠던 점을 더 직관적으로 이해할 수 있겠어요 좋은 영상 감사합니다
고전역학을 이렇게 만들면 상대성이론보단 훨씬 잘 받아들여질거 같네요 직관이 더 잘통하는 분야라
좋은 말씀 감사합니다!
영상 부분마다 하나하나 정성 들인 티가 난다...퀄리티 지리네
공교육 과학도 이렇게 재밌게 수업 받을 수 있으면 얼마나 좋을까
정성과 퀄리티를 인정해주셔서 감사합니다, 공교육에서도 이런 재미를 전달할 수 있다면 정말 멋질 것 같습니다!
쇼츠로만 보다가 풀영상 첨 봤는데 영상 퀄리티 넘 좋다 EBS에서 틀어줘도 자연스러울듯
덕분에 꿀잠잘 수 있을것 같아용
영상 점점 더 맛깔나지네요 발전이 멈추질 않으세요 ㅋㅋ
감사합니다
AI보다 이과형이 더 좋다
거짓말...
형 혹시...
난 ai
형이 나오는 게 더 좋아요...
남자분이 ai고 여자분이 이과형맞죠?
이해하기 쉽고재밌는 과학상식
이것을 전달시키는 멋진목소리
애니메이션 제작능력을
모두가진 이과형
감사합니다~ 자주 방문해주세요.
멤버십 가입한 보람이 느꺼지네요.너무 좋습니다.새로워진 루나 누나부터 자꾸 머리를 벗기시는 이과형 님까지ㅋㅋㅋㅋ이과형 님 책으로도 상대성이론을 접했지만 머리가 터졌죠.오늘은 감탄을 연발하며 영상을 보았지만 결국 용량이 작은 제 머리가 데이터를 다 받아드리지 못 해 터졌네요ㅠㅋㅋㅋㅋ
멤버십 가입해주셔서 진심으로 감사드립니다! 루나와 이과형 의 모험은 여러분의 지적 호기심을 자극하기 위해 준비된 것이니, 머리가 터질 정도로 데이터를 받아들이셨다니 영광이네요. 걱정 마세요, 우리 모두가 가끔은 과학의 바다에서 서핑을 하다가 넘어지기도 하죠. 다음 번에는 더 재밌고 이해하기 쉬운 내용으로 지식 용량을 확장시켜드릴게요, 기대해주세요!
15분 영상 감사합니다
재밌게 감상해주세요.
계정마다 구독하게 되는 이과형 최고입니다. 신박하고 기술적이며 유익하고 혼자 다하시네요. 멋지십니다!
정말 감사합니다, 제 채널이 여러분의 호기심을 자극하고 새로운 지식을 제공할 수 있어서 영광이에요!
와 지금까지 봤던 특수상대성 이론 영상 중 제일 꿀잼이다
정말 감사합니다! 특수상대성이론을 재미있게 설명하려면 시간과 공간을 넘나드는 여행가가 되는 기분이죠. 앞으로도 우주의 신비와 과학의 매력을 재미있게 전달해 드릴 수 있도록 노력하겠습니다!
이런 영상 재밌어요. 많이 올려주세요👍
노력하겠습니다
이미지가 점점 더 화려해지면서 더 이해하기가 편해졌어요! 늘 응원합니다~!
늘 감사합니다~!
와 진짜 영상 찰지다
와, 그렇게 말씀해 주시니 정말 기쁩니다! 영상이 찰지게 느껴진다니, 제가 전달하고자 하는 과학의 즐거움이 잘 전달된 것 같아요. 앞으로도 더 많은 찰진 과학 이야기로 여러분을 찾아뵐게요!
어렵고 이해하기 어려운 이야기를 이해하기 쉽고 재미있게 설명해주셔서 감사합니다!
GPT
당신의 호기심과 열정이 있기에, 복잡한 이야기도 재미있고 쉽게 전달할 수 있어요
너무너무 재밌어서 목소리만들어도 두근두근 해요. 그런데 이것은 틀렸습니다아~ 이과형 아저씨 너무 좋아요.❤
정말 높은 퀄리티의 영상 감사드립니다.
언제나 감사합니다~
@@scibrother 이과형님! 물리에 대해 이렇게 재밌게 설명해주시고 노력해주시는데 제가 정말 감사합니다. 좋은 영상 많이 기대할게요.
안녕하세요. 저는 도덕 수업 과제로 선플 달기를 하고 있는 부산동평중학교 3학년 학생입니다. 평소 햇갈리던 상대성이론을 이과형님이 설명해 주시니 어느정도 잘 이해되었습니다. 또 책에서 글로만 나오던 내용을 시각적으로 나타내 주셔서 매우 도움이 되었습니다. 그리고 이과형님의 목소리는 잘 몰랐던것도 뭔가 아는것처럼 느끼게 해줍니다. 앞으로 더 좋은 영상 많이 만들어 주세요. 감사합니다
원래도 설명 잘하셨는데 영상 퀄리티까지 높아지면서 그냥 미쳤네
이과형 나레이션 진짜 매력있어요
감사합니다!
설명도 잘하시고 영상도 잘만드시고 ㄷㄷ
어렵지만 너무 재밋숩니다 형님 ㅠ
과학의 세계가 어렵지만 재미있다고 느끼시다니, 바로 그 열정이 지식의 문을 열죠! 마치 롤러코스터처럼 때론 머리가 어질할 수 있지만, 결국엔 웃으면서 내리게 되니까요, 형님! 😄
형님 말투가 묘하게 중독이 되고 있어요. 어떻게 따라하면 될까요.
구독, 알림, 좋아요를 누르고 올라오는 영상마다 따라서 말하시다보면 자연스럽게 습득하실 수 있으십니다.
넘 유익해서 소름
지식이 소름 돋게 만드는 순간이야말로 제가 가장 좋아하는 순간이죠!
너무 재미있습니다
이과형님은 수학도 잘하시나요? 물리 말고도 다른 모든 과학 분야들도 통달하신건가요?? 못하는건 뭐가 있으신건지 궁금합니다!!
물리만큼은 아니지만 수학과 다른 과학 분야들도 좋아하며, 제가 못하는 것은 바로 당신이 가장 궁금해하는 그 다음 질문에 대한 답을 예측하는 거예요!
이런15분영상많았으면좋겠습니다 자기전에켜놓고듣다자기딱좋거든요
15분 과학 이야기로 당신의 꿈나라 탐험을 더 풍부하게 만들어보겠습니다!
모바일로 이 영상 재생중에 탭키를 누르면 알아서 작게 pnp모드로 재생되는데 이거 원래 유튜브 프리미엄에서만 동작되는 기능 아닌가요?
어떻게 되는진 모르겠는데 이영상만 딱 그게 되는데 뭘 하신거죠?😮
잘모르겠습니다 길어서 그런게 아닐까요
이과형님 과학은 좋고 수학은 싫은 학생입니다. 이런 상태로 과학 쪽으로 진로를 선택할 때 다른 것보다 많이 어려울까요? 물리라면 수학 잘하는 건 필수인가요?? 흥미의 여부에 따라 달라질까요??? 고2 때 선택과목을 정해야하는데 아무래도 일시적일지도 모르는 흥미를 따를지, 내가 청소년 때 가장 잘하는 과를 택하는 게 나을까요....? 조심히 의견을 여쭤봅니다..
물리는 수학이라고 생각하시면 됩니다. 또 대학의 학문은 완전히 다르기때문에 청소년때 잘하는 것이 큰 의미는 없습니다. 자신이 좋아하는걸로 열심히 하는게 중요할것 같습니다
6:54 자전거가 엄청비싼 도그마f12인데 갖고싶네요
도그마 F12, 그야말로 자전거 엔지니어링의 정점을 나타내는 걸작이죠! 마치 우주 공학에서 발견할 법한 정밀함과 성능의 결합 같아요.
항상 이과형님 영상 잘 보고 있는 학생입니다. 그런데 한 가지 궁금한 게 있습니다! 시공간이 질량을 가지고 다른 물체와 상호작용한다면, 어떻게 우주가 빛보다 빠른 속도로 팽창하는 건가요?? 여기서의 시공간과 팽창하는 우주의 공간은 다른 건가용..?
시공간이 질량을 가진 것은 아닙니다. 물질이 시공간을 휘게 하고 휘어진 시공간이 물질의 운동에 영향을 준다는 것입니다. 시공간과 팽창하는 우주의 공간은 똑같은 것입니다. 공간이 팽창하는 것은 물질의 이동이 아니기 때문에 광속 제한과 상관이 없습니다.
루나 목소리랑 모델링은 AI로 만든건가요? 엄청 잘 만들었네요
이런 유익한 영상은 100만 조회수 가야한다고 생각해요..!
함께 파이팅해보죠!
혹시 이과형님께사는 신규 과학 이론 같은 거 어느 플랫폼에서 보시나요?? 제가 영어는 잘 못 해서 된다면 한국어로 된 사이트 추천해주실수잇나요😢
신규과학이론은 저도 가끔 발표된 이슈 논문만 보고요. 제가 다루는 내용은 거의다 최소 10년도 지난 이론들입니다. 그래서 대학교재나 과학자들의 도서를 통해 접합니다
@@scibrother 감사한니다!
이과형 상대성이론 시리즈 정주행만 5만번은 더 한 입장에서 새로운버젼은 너무 좋군뇨
정주행의 달인이시군요, 새 버전에 만족하셨다니 정말 기쁩니다!
맥스웰 아저씨는 학교다닐적에도 내 머리를 깨던만 어른이 되서도 깨주시는군
형 오래전부터 봤었는데 유튭을 지우고 살다가 다시 찾아보려고 왔어 영상이 쌓이니까 너무 즐거워서 정독하려고 봤는데 AI 썸네일로 하니까 뭔가 부담스럽고 클릭하기 꺼려져 나는 형스타일을 아니까 믿고보지만 형을 모르는 사람이 보기엔 뭔가 조잡해보일수도 있을거같아 전같은 썸네일로 만들어주면 안될까?
감사합니다
시청이 앞쪽으로 5루트 9미터 라고 하는 사람을 만나면 반가워해야할까 도망가야할까...
3:07 여기서 기차의 속력이 광속이라고 가정한다면 아인슈타인과 루나 각각의 관점에서는 어떻게 보일까요?
아인슈타인의 관점에서는 빛이 정지해있어야 하나요?
루나의 관점에서 빛이 정지해있어야 하나요?
둘다 아니라면 각각의 관점에서는 어떻게 보일까요?
형님 항상 재밌게 보고있고 유익하게 보고있습니다. 새로운 변화를 주려는것도 좋지만 그냥 형님으로 충분한 거 같아요.. 애니메이션 캐릭터에 거부감이 많이 느껴져요
네 의견 감사합니다~ 개선하려고 노력해보겠습니다.
도대체 컴퓨터도 없던 시대에 이런발상을 할 수 있다는게 너무 대단하네요.. 오히려 모든지식이있는 지금에서도 생각할 수 없는발상
정말 그렇죠! 고대 천문학자들부터 중세의 철학자들, 그리고 르네상스 시대의 발명가들까지, 컴퓨터도 없던 시절에 그들이 했던 창의적이고 혁신적인 발상은 오늘날 우리가 누리는 많은 과학적 발견과 기술의 기반이 되었습니다. 그들의 호기심과 상상력은 시간을 초월한 영감의 원천이에요!
오늘은 이걸로 꿀잠 자야지
시공간에 곡률을 만드는 것이 질량뿐인줄 알았는데, 에너지와 압력도 그렇다니 깜짝 놀랐습니다. 이것에 대한 영상도 만들어주세요.
질량, 에너지, 압력이 우주의 직물을 어떻게 휘게 하는지, 곧 그 비밀을 풀어낼 영상으로 당신을 놀라게 해드리겠습니다!
@@scibrother 기왕이면 영상 만드실때 제가 가진 한가지 의문점을 좀 풀어주셨으면 합니다.
에너지와 압력도 시공간의 곡률을 만든다는 것을 알기전에는 빛은 질량이 없으니 중력을 만들지 않는다고 막연히 생각하고 그 부분이 항상 의문이었습니다.
블랙홀이 자체중력으로 한점으로 모일때, 어떤 임계점, 예를들면 플랑크길이 이하로 수축하게 되면 양자요동에 의해, 모든 물질이 에너지=빛 으로 변하고, 순간적으로 사라진 질량으로 인해 중력이 사라지고 그로인해 극한까지 압축되었던 시공간이 순식간에 확장되면서 일어난 사건이 빅뱅이 아닐까 생각했습니다.
어디 물어볼 곳도 없어서 막연히 상상했는데, 이런 궁금증도 영상으로 풀어주시면 감사하겠습니다.
인간의 경험과 일치하지 않는 현상을 개념적으로만 이해하려니 어려운 것 같네요.
맞아요. 그래서 수학이라는 도구를 발명했는데 우린 그게 더 이해하기 어렵죠ㅎㅎ
출발비디오여행을 보고 있는 것 같습니다.😂😂😂😊
그런 느낌을 드렸다니 영광입니다! 과학의 세계도 마치 끝없는 모험과 발견의 여행 같죠. 여러분과 함께 이 여정을 떠날 수 있어서 기쁩니다!
이과형 덕분에 중졸인 저도 과학에 흥미가 생기네요!
이과형님 말할때 특유제스쳐가 있으신거같아요😂
정말 유니크하죠? 😂
궁금한게 있는데요 중력은 거리의 제곱에 반비례 하잖아요? 이때 합력의 작용 방향에 대한 각도값의 증가는 무엇에 비례 하나요?
시간이라는 단어를,
공간의 개념처럼:
시간대 또는 시간선이라는 단어들로 설명해야지만, 블록우주인 xy 또는 xyz의 좌표계의 시간점을 설명하기가 쉬워 집니다.
감사합니다.
오 기조력이 아인슈타인의 해석에 따라 알고보니 시공간의 곡률에 따른 작용이었고, 두 물체가 가까워지는거 역시 설명 가능하다면, 우주선이 지구중력과 똑같은 가속력으로 간다면, 기조력과 똑같은 현상이 우주선 내에서도 벌어지나요? 등가원리 자체가 두개가 구별할 수 없다는걸로 알고있는데
네 하지만 우주선과 같은 작은 범위에선 기조력의 효과를 크게 볼 수 없습니다. 다만 블랙홀 정도 되는 강한 기조력에선 인체를 찢을 수 있습니다.
@@scibrother 우주선에 중력이 작용할 경우 영상에서 설명한 바와 같이 조석력이 작용하는데 가속하는 우주선의 경우 우주선 내부가 전부 동일한 가속도를 가지고 있어 조석력같은 작용이 없지 않을까요?
가속의 경우 간단하게 가정하면 중력만 생기고 기조력이 없다고 볼수도 있습니다. 하지만 가속은 에너지 변화로 생기고 에너지는 시공간곡률을 만듭니다. 또 이런 시공간 곡률은 다른 질량 에너지 압력등과 상호작용하며 변화합니다 중력파처럼요. 그래서 기조력이 있다고 볼수도 있습니다. 일반적인 작은 가속에선 측정할수있을정도로 큰수치는 없겠지만요
@@scibrother 아주 좋은 설명이라고 생각합니다! 이론적으로 가속하는 물체와 중력 간의 동등함은 그 가속 방향에 한해서 타당한데, 실제 물체는 점이나 선이 아닌 부피를 가지기 때문에 차이가 생길겁니다. 이 때 가속하는 우주선은 특정 방향으로 특정 각을 가진 평면처럼 생긴 중력장과 동일하게 볼 수 있는데, 이는 중력을 mg로 표기한 장과 같게 볼 수 있습니다. 하지만 아주 먼 원거리에 대해서 이 중력의 차이가 줄어들려면 장의 기울기가 감소해야 하기 때문에 이로 인한 연속성 문제로 인해 우주선의 진행방향 뿐 아니라 다른 방향으로도 힘이 생깁니다! 이과형 화이팅!
와 이런걸 그저 따봉하나와 조회수1로 볼수있다니...좋은세상이다
조회수 2 지불하셔야 합니다~
여자친구가 없는데요 ㅠㅠ...
밤에 너무 좋아하는 이과형 영상을 틀어놓고 보고 있었는데 아침이 되어있다는게 참..시공간이 휘어져서 아침으로 수령하나
제 영상의 마력에 빠져 시공간을 여행하다 보니 아침을 맞이했다니 영광입니다 :)
아 근데 진짜 유익하다 이해가 쉽게되네
이해가 쉽게 되었다니 기쁘네요, 과학이 바로 그런 거죠, 이해의 즐거움을 선사하는 거니까요!
안녕하세요 이과형님! 중학교 도덕시간에 선플 달기 활동을 하고 있는 2학년 학생입니다. 이과형님이 영상을 올리실 때마다 항상 찾아가서 보고 있습니다. 다른 유튜버들도 많지만 이과형님 영상을 특별히 즐겨보는 이유는, 항상 좋은 내용으로 영상을 만들어주시고, 지식 전달로 끝나는것이 아닌 일상이나 삶과 연관지어 문과적인(?) 결론도 내주시기 때문입니다. 그리고 이과형님은 광고도 유익하고 재밌게 찍어주셔서 좋아요! ㅋㅋ 앞으로도 오래오래 유익한 영상 많이 올려주시고, 좋은일만 있으시기 바랍니다~! 감사합니다♡
("그런데 이것은 틀렸습니다" 시리즈 많이 만들어주세요!!)
항상 여러분에게 유익하고 재미있는 내용을 전달하려 노력할게요 - 그리고 물론, "그런데 이것은 틀렸습니다" 시리즈도 더 많이 만들어 볼게요!
이강인 폼 미쳤다
궁금한게 있는데 6:36의 5루트9m는 그냥 15m 아닌가요? 저렇게 말한게 대본상 오류인가요?
네 5루트19인데 잘못리딩했습니다 죄송합니다
영상 잘 봤어요.그런데 루나는 소라로 만들었어요? 아니면 챗gpt 같은 인공지능 소프트웨어 나오기 전에 나온 프로그램으로 만든 거예요? 그게 궁금하네요. 저도 하나 만들어보고 싶어서 그래요.
머리시원하게깎으셨네요
루나~~~아이시떼루!!
어.. 그런데 지구는 항상 자전하고 공전하고 있어서 자석이 멈춰있다고 정말 그 자석이 멈춰있는건 아닐텐데, 자기장이 깨끗하게 나온 것이 신기하네요
움직이는 물체의 자기장을 측정할 땐 지구 자기장의 영향을 받아서 깨진 게 아닐까요?
실제 측정해서 얻어낸 것이 아니라 다른 전자기 현상 관찰 결과들을 토대로 만든 방정식에서 그런 결과가 도출 되었던 것입니다. 전자기파는 맥스웰 방정식으로 부터 예견되고 후에 발견되었습니다.
이강인 부캐임...????
이과형님은 넷플릭스 삼체 관련 과학 이야기는 안 해주시나요? 재밌을 것 같은데.
4월달에 라이브 계획중입니다 :)
이번에 특수상대성 이론 배우는데 있어서 많은 도움이 됐습니다 감사합니다!
반가워요, 특수상대성 이론의 매혹적인 세계를 탐험하는 데 도움이 됐다니 영광이네요!
이과형은 물리법칙을 시각화 하는게 예술임
시간축이 회전한다는 것을 예전영상에서는 이해못했는데...이영상을 보니 이제는 1/1000000 만큼은 이해 한거 같기도 ㅋㅋㅋ
짜릿해
드디어 본체를 공개해 주셨군요. 왜 그동안 남자 로봇을 사용하신진 모르겠지만 그건 이과형님 마음이니 까요. 아 이과누나인가
전 중첩상태입니다
만약 빛보다 빠른 자동차나 우주선이 나오면 헤드라이터로 쏘는 빛이 소용없어지는건가요?
1:27 제임스 클러크 맥스웰은 영국 사람입니다~ 수정 부탁드릴게요!
1905년 이후 아인슈타인은 상대성원리를 가속운동까지 확장시키기 위해서 노력을 하였으나 기존의 고전역학이나 특수상대성원리로는 해결 할 수 없다는것을 깨닫게 됨. 1912년 비유클리드 기하학을 도입하면 가속좌표계까지 상대성원리에 포함 된다는것을 알았고 이것을 바탕으로 일반화된 상대성 원리 및 새로운 중력 이론 (텐서중력이론)을 발표함.
진짜 이과형은 아직 익숙하지 아늠,,,,,, 옛날의 그 이과형 볼래ㅠ 그리고 저 AI도 버려!!!
그 자식은 가짜야!!
15분이라니...
시간가는줄 모르도록 준비했습니다.
형님 좀 지각했습니다 재미있는 과학영상 감사합니다
지각비는 조회수 2입니다:)
대단하다
왜 관성계에서 각자의 시공간이 따로 존재해야될 필요가 있을까?
왜 빛은 속도가 정해질 필요가 있을까?
ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ ai누나 개웃기네요
더빙인데 싱크 진짜 잘 맞네요ㅋㅋㅋㅋㅋ
더빙과 싱크가 완벽하게 맞는 건 마법 같은 경험이죠, 마치 입모양과 소리가 원래 그렇게 나온 것처럼 말이에요!
빛에 속도는 항상 일정하지만 스팩트럼이 바뀌는건 우주공간이 늘어나며 멀어지고 있서라며 애기를 하는데 그러면 도무지 공간과 함께 빛자체도 늘어나며 다른 파장에 빛이 된다는건데 공간이 늘어나기 때문에 빛에 속도가 느려지는거 처럼 보이게 되는게 확인 되는건지 공간이 늘어나는 우주에 물체는 늘어나게 되는건지 어떻게 작용하게 되는지를 좀
루나는 좀더 오랜시간 후에 등장하면 좋을거같아요
루나의 등장에 대한 소중한 의견 주셔서 감사합니다! . 여러분의 피드백이 우리 채널을 더욱 풍부하게 만들어줍니다!
초끈이론 다뤄보실 생각은 없으신가요??
초끈이론은 쉽게 설명하기 어려운 내용들이 많아 아직 어려울듯 합니다
@@scibrother 아쉽네요ㅜㅠ답변감사한니다!
좋은 영상 잘 보았습니다. 부연설명을 조금 드리고자 합니다.
아인슈타인(Albert Einstein)의 상대성 이론은 그 이름과는 달리 상대론이 아니라 절대론입니다 (뉴턴(Isaac Newton)의 이론이 절대론인데 아인슈타인의 상대성 이론도 그 만큼 절대론입니다.) 아인슈타인 자신도 "상대성 이론 (Relativity Theory)"이라는 이름을 싫어하였고 "불변론 (Invariance Theory)"이라는 이름을 선호 했습니다.저의 경험상, 상대성 이론은 그 역사를 따라서 공부하는 것이 가장 쉽고 (=덜 어렵고) 확실합니다. 역사적으로 상대성 이론은 아인슈타인이 전자기(Electromagnetism) 현상을 깨끗하게 설명하기 위하여 만든 이론입니다. 고전 전자기 이론은 맥스웰(James Clerk Maxwell)에 의하여 완성 되었는 데, 가장 중요한 것은 그가 실험 없이 순수히 수학적 결론으로 발견한 고주파 항(Displacement Current) 입니다. (그 당시에는 고주파 실험을 할 줄도 몰랐고 할 필요도 못 느꼈습니다.) 이 순수히 수학적으로 발견한 고주파 항을 더한 맥스웰 방정식은 전자기파(Electromagnetic wave)의 존재를 말했고, 또한 그 전자기파의 속도는 빛(=전자기파의 일종) 의 속도이며, 더욱이 빛의 속도는 관성계(Inertial frame of reference)의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일하다고 말합니다. (사실은, 빛의 속도는 관성계가 아니더라도 동일합니다. 어떤 상대론강의에서는 빛의 속도의 동일성을 가정이라고 하는 데, 이는 틀린 말입니다. 빛의 속도의 동일성은 가정이 아니라, 수학적 결론이며 실험으로 증명된 사실입니다. 어떤 이론의 전제가 사실이 아니고 가정이면, 그 이론은 수학이론은 될 수 있어도 물리학이론은 될 수가 없습니다.) 빛의 속도의 동일성은 그당시 물리학자들이 이해하기가 매우 어려웠습니다. 물리학자들은 빛의 매질(=Ether)을 상정하고, 그 매질의 성질을 이해함으로써 빛의 속도의 동일성을 이해하려고 노력하였습니다. 아인슈타인도 그중의 한 사람이었는데, 상당한 시간이 지난후, 아인슈타인은 전자기파와 같은 근본적인 파동(Fundamental waves)은 매질이 필요없으며, 따라서, 매질의 성질의 이해로서는빛 속도의 동일성을 이해할 수없다는 것을 깨닽고, 사실은 우리가 시공간(Spacetime)의 성질을 잘 못 알고 있으며, 시공간의 성질을 똑 바로 알면 빛의 속도의 동일성을 쉽게 이해할 수있다는 것을 깨닫게 됩니다. 그 당시에는 맥스웰과 로렌츠를 포함한 모든 물리학자들이 생각하기를 시공간이란 너무도 텅 비어 있고 자명한 것이어서, 사유나 연구의 대상이 될 수 없다고 생각했습니다. 이런 점에서 아인슈타인의 발상은 실로 혁명적이라고 생각 됩니다. 하지만 되돌아 보면, 로렌츠 변환식(Lorentz transformation)이 이미 시공간의 성질을 웅변하고 있었고, 아인슈타인은 그 웅변을 웅변 그대로 받아 드린 것 뿐이라고 말할 수도 있습니다. 그대로 받아들이는 것이 가장 간단하고 쉬운 것이었는 데도 불구하고 로렌츠(Hendrik Antoon Lorentz)를 포함한 다른 물리학자들은 그 쉬운 것을 못하고 모두 어려운 길을 선택하고 모두 실패하였습니다. (불행하게도 로렌츠는 자신이 유도한 로렌츠 변환식이 실로 무엇을 뜻하는 지 알아 맞추지 못했습니다.) 앞에 말씀드렸듯이 상대성 이론은 전자기 현상을 설명하기 위하여 만든 이론이지만, 결국에는 물질이 아닌 시공간에 대한 새로운 이론이 되었습니다. 그런데, 모든 물리현상은 시공간 내에서 일어나기 때문에상대성 이론은 모든 물리현상에 예외없이 적용이 됩니다. 그 후에 맥스웰 방정식과 상대성 이론은 양자론(Quantum theory)과 합쳐져서, 양자 게이지장 이론(Quantum gauge field theory)으로 발전하고, 양자 게이지장 이론은 최첨단 물리이론인 "표준모델(Standard Model)"의 기초가 됩니다.
또 한 가지 재미있고 꼭 알아야 할 사항은 다음과 같습니다. 전자기와 양자역학은 모든 물질은 파동성을 가지며 파동방정식으로 기술된다고 말합니다. 그리고 모든 관성계는 우열이 없습니다. 이 말은 물질을 기술하는파동방정식은 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가져야 한다는 말입니다. 그런데, 파동방정식이 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가져야 한다면, 필연적으로 빛의 속도는 관성계의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일해야 한다는 결론이 나옵니다. 다시 말하면, 물질에 파동성이 없다면, 수학적으로뉴턴적인 시공간이나 상대론적 시공간이나 둘 다 받아 들여질 수있습니다. 하지만 물질에 파동성이 있다면, 수학적으로 오직 상대론적 시공간만 받아 들여질 수있습니다. 다시 말하면, 물질에 파동성이 있다면, 상대론은 필연이며, 다른 선택의 여지가 없습니다.
수학적으로 보면, 뉴턴적 시공간은 입자(Particle)의 운동방정식은 쉽고 간단하게 만들어 주지만 파동방정식은 어렵고 복잡하게 만듭니다. 왜냐하면 파동방정식의 모양이 관성계의 속도에 따라 달라져야 하기 때문입니다. 반면, 상대론적 시공간은 입자의 운동방정식은 좀 어렵고 복잡하게 만들지만 파동방정식은 쉽고 간단하게 만들어 줍니다. 왜냐하면 파동방정식의 모양을 관성계의 속도와 관계없이 모든 관성계에서 동일하게 해주기 때문입니다. 그런데, 모든 물질은 파동성을 가지기 때문에, 상대론은 모든 물리방정식을 어렵고 복잡하게 만드는 것이 아니라 쉽고 간단하게 만들어 줍니다. (쉽고 간단하다고 해도 실상은 괭장히 어렵습니다. 저도 물리학을 전공했지만 수박 겉핥기의 겉핥기 정도 밖에 알지 못합니다. 현대 물리학의 기본이론은 상대론적 양자장론 (Relativistic quantum field theory)인데 이것은 모두 Noncommutative 수학으로 되어있습니다. Noncommutative 수학은 Commutative 수학보다 어마어마하게 더 복잡하고 이해하기가 어렵습니다. 불행인지 다행인지는 몰라도, 양자장론은 어마어마하게 어렵지만 또한 어마어마하게 흥미롭습니다.)
상대론은 언뜻 보면 파라독스를 가지고 있는 것처럼 보이지만 이것은 전혀 사실이 아닙니다. 상대론에는 어떠한 파라독스도 없읍니다. 파라독스가 하나라도 있었다면 당연히 물리이론이 될 수 없었습니다.
E=mc^2 라는 유명한 식은 아인슈타인이 그의 상대론으로 부터 처음으로 유도하였지만, 조금뒤에, 빛(=전자기파) 의 에너지와 운동량과의 관계식(E=pc)과 뉴턴의 운동법칙으로 부터 아주 쉽게 유도할 수 있다는 것을 보여 주었습니다.
상대론은 우리의 생활과 떨어져 있는 것이 아니고 아주 밀착되어있습니다. 전자기파, 원자, 원자핵, 등등 뿐만 아니라, 매일 보고 쓰는 자석, 모터, 발전기 같은 것도 상대론 없이는 제대로 이해할 수가 없습니다.
만약 우리의 시공간이 뉴턴적 시공간이었다면, 발전기도 모터도 모두 불가능했습니다. 즉 전기가 없는 세상입니다. 끔찍하지 않습니까? 제 생각에는 아마도 생명체도 태어날 수 없었을 것 같습니다.
긴 글을 읽어 주셔서 감사합니다. 저는 대학 1학년 역학시간에서 상대론을 처음 접하였는데 이해할수도 없었고 받아 들일 수도 없었습니다. 이로인하여 심리적 갈등을 많이 격었는 데, 이 모든 것이 맥스웰 방정식 (특히 Covariant form) 을 배움으로써 한꺼번에 해결이 되었습니다. 그 때의 희열을 50년이 지난 지금도 잊을 수가 없습니다.
대성 이론의 깊은 이해를 통해 과학의 아름다움을 발견하는 순간은 정말 마법 같은 경험이죠, 마치 시간 여행을 하듯 과거의 위대한 발견을 직접 경험하는 것 같아요!
자세한 글 감사합니다. 제가 물리학적인 지식이 부족해서 그런데, 물질을 기술하는 파동방정식이 똑같은 모양을 가지려면 빛의 속도가 같아야 하는 이유가 뭔지 알려주실 수 있으신가요??😅
@@user-ie3gn1jz8s 좋은 질문 감사합니다. 파동방정식에는 유한한(finite) 파동의 전파속도가 explicitly 들어 갑니다. (전파속도가 explicitly 들어가지 않는 파동방정식은 파동방정식이 않닙니다. 즉, 그러한 수식은 파동을 기술할 수없습니다. 또한, 전파속도가 zero 이거나 무한대인 파동을 상상해볼 수 있지만, 그런 파동은 파동이 아니게 됩니다. 즉, 파동이라면, 그 전파속도가 zero이어서도 않되고 무한대이어서도 않됩니다.) 그런데, 파동의 전파 속도가 그 파동을 기술하는 데 쓰인 관성계(=관찰자)의 속도에 depend 하면, 당연히 그 파동방정식은 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가질 수없게됩니다. 전파속도가 모든 관성계에 대하여 동일하지 않으면서도 그것을 기술하는 파동방정식의 모양은 모든 관성계에 대하여 똑 같게 만드는 것은 수학적으로 불가능하다는 것입니다. 즉, 다시 말하면, 파동방정식이 모든 관성계에서 똑 같은 모양을 가지려면, 그 전파속도가 모든 관성계에 대하여 똑 같아야 한다는 말이 됩니다. 이해가 되셨는 지 모르겠습니다마는, 쉬운 반대되는 예로, 음파(sound wave)를 생각해 보십시오. 음파는 근본적인 파동(Fundamental wave)이 아니라서, 그 전파속도가 관성계(=관찰자)의 음원(sound generator)에 대한 상대속도에 비등방적으로(anisotropically) depend 하게됩니다. 다시 말하면, 음파는 오직 음원 관성계 에서만 간단하게 기술이 되고, 다른 관성계에서는 다른 모양으로 아주 복잡하게 기술이 됩니다. 즉, 어떤 파동의 속도가 음파처럼 관성계(=관찰자)의 속도에 depend 하게되면, 그것을 기술하는 파동방정식은 모든 관성계에서 똑 같은 모양이 될 수 없으며, 사실 매우 복잡하게 됩니다. (음파 방정식이 전자기파 방정식 보다 단순해 보이 지만, 사실 이것은 오직 음원 관성계 에서만 그런 것이고, 다른 관성계 에서는 전자기파 방정식보다 더 복잡해 집니다. 이러한 비동일성과 복잡성이 없어지려면, 음파의 전파속도도 모든 관성계에서 같아져야만하며 다른 방법이 없습니다. 또한 거꾸로 말하면, 어떤 파동의 전파속도가 관성계(=관찰자)의 속도에 depend 한 것으로 밝혀지면, 우리는 안전하게 그 파동은 근본적인 파동(Fundamental wave)이 아니라고 말할 수 있을 것입니다.) 질문에 대한 답이 제대로 되었는 지 모르겠네요.
와 과학얘기가 이렇게 재밌을줄이야 ㅋㅋㅋ
과거에는 몇십년을 고민했어야 할 문제를 빠르게 훑어보니 좋아요
과거에는 몇십년 고민해야 했던 문제들이 이제는 몇 분 만에 검색으로 해결되는 시대, 정말 놀라운 발전이죠!
"시공간이 허리가 활처럼 휘었다"
14:18 폰은 가까워지고 가발은 멀어지는...
눈치채셨나요ㅎ
@@scibrother 가로선은 양의 곡률이고 세로선은 음의 곡률인걸 표현하신건가요
@yellowsticker 네 맞아요
@@scibrother 대머리로 표현한 이과형님의 포스 ㄷㄷ
루나는 이과형의 사심에 의해 만들어 졌다고.....
이과형 왜케 퍼런색 좋아해
청록은 오로라의 멋진색 아닙니까?
와
11:28 설명이 달라요 가로선 세로선 제대로 말씀해주세요
이과형ebs 드가자
기다림 1059일째
말도안되... ai목소리가 아니었다니... 전문성우이신가요???
전문 성우님에 비하면 쨉도 안되는 실력이죠 ㅎ 그런 칭찬을 들으니 기분이 좋네요!
이과형 곰복 설명 한번만 해주세요
이 분 예능인 다됐네
처음으로 상대성 이론 이해함
설명은 친절하고 좋은데.. 들어도 들어도 어렵네요 ㅎㅎ
과학은 때로 복잡해 보일 수 있지만, 재미있는 사실 하나로 그 매력을 발견할 수 있으니 포기하지 마세요!