EBS 다큐프라임 빛의 물리학 - 1부 빛과 시간 특수상대성 이론

EBS 다큐프라임 에서 "빛의 물리학" 이라는 주제로 총 6부작으로

빛을 탐구하면서 발전한 현대 이론 물리학에 대한 방송이 있었습니다.

[EBS 링크]

1부 빛의 물리학-1부 빛과 시간 특수상대성 이론

2부 빛의 물리학-2부 빛과 공간 일반상대성 이론

3부 빛의 물리학-3부 빛의 추적자

4부 빛의 물리학-4부 빛과 원자

5부 빛의 물리학-5부 빛과 양자

6부 빛의 물리학-6부 빛과 끈

이런 계통에 관심이 많아서 국내외 의 많은 다큐를 시청하였는데

국내 제작한 다큐중에서는 최고 수준이며,

국외의 다큐와 비교해도 전혀 수준이 떨어지지 않을 정도라고 생각됩니다.

또한 물리학이라는 특성상 일반인의 일반 상식으로는 이해하기 힘든 부분이 많은데

다른 다큐에 비해서도 일반인이 이해하기 쉽게 잘 설명하고 있습니다.

1부는 "빛과 시간 특수상대성 이론" 이란 주제로

우리의 시간이 누구에게나 똑같은 것이 아니라 모든 사람, 모든 개체 에게 상대적이고 변하는 것이라는 것, 

서로 다른 시계를 가지고 있다는 것을 빛을 통해서 밝혀낸 아인슈타인의 특수상대성 이론을 설명하고 있습니다.

맥스웰은 패러데이의 전자기장 이론을 연구/발전시키면서 

전파의 속도와 빛의 속도(초속 30만Km) 가 같으며 빛은 전자기파의 다른 모습이라는 것을 밝혀냈습니다.

그러면서 "빛은 잠시도 멈추지 않는다" 는 것도 밝혀냈습니다.

아인슈타인의 내가 빛과 동일한 속도인 초속 30만 Km 로 움직인다면 빛은 어떻게 보일까? 를 생각했습니다.

일반적인 상식으로는 두 대의 차가 똑같이 시속 100km 로 달리면 두 대의 차에서 서로를 바로 볼 때 서로 멈춰있는 것으로 

보이기 때문에 빛도 마찬기로 멈춰있는 빛을 볼 수 있어야 하지만 

아인슈타인은 여기서 한발 더 나아가 빛은 잠시도 멈추지 않는다는 것에서 

내가 빛을 따라가려고 아무리 속도를 높여도 빛을 따라잡을 수 없으며 

빛과의 상대 속도는 언제나 초속 30만Km 라는 것을 알아냅니다.

또한 빛은 불변한 존재이기 때문에 같은 빛을 관측자의 시점에 따라서 어느 시점에서 보내냐에 따라서 

각각 다르게 보일 수 있다는 것을 알아냈습니다.

그러면서 유사이래로 아니 인간이 존재한 이후에 그 어느 누구도 의심하지 않았던 시간을 의심하게 됩니다.

나한테는 이렇게 보이는 빛이 다른 사람한테는 저렇게 보일 수 있으며 

나한테는 동시에 일어났던 일이 다른 사람한테는 동시가 아닐 수 있다는 것을 알아냅니다.

빛은 어떻게 보든 불변하기 때문에 나의 움직임(속도)과 다른 사람의 움직임이 다르다면...

나에게 100미터를 움직인 빛은 다른 사람이 보기에 500미터가 움직일 수 있게 됩니다.

빛은 초속 30Km, 초속 30만 Km 로 움직이는 똑같은 빛을 보았는데 간 거리를 다르다?

우리가 흔히 알고 있는 속도를 구하는 공식이 있습니다.

속도 = 거리 / 시간

초속 30만 Km = 100m / 시간       초속 30만 Km = 500m / 시간

거리가 다른데 속도가 초속 30만 Km 로 같다면 시간의 값이 변하게 됩니다.

우리가 광속에 가까이 가속하면 나에게는 1초가 멈춰있는 사람에게는 영원에 가까운 시간이 됩니다.

그러다 광속에 도달하면 시간이 멈추게 됩니다. 

하지만 광속으로 달리는 나의 시간은 멈추지 않습니다.

빛은 나이를 먹지 않습니다. 우리가 보기에 빛의 시간은 멈춰있기 때문입니다.

아인슈타인은 빛을 통해서 이 우주에 빛의 속도 만이 유일한 상수로 변하지 않다는 것을 알아냈고 

우리의 시간을 바꿔놓았습니다.