5. 로렌츠 변환의 의미와 역 로렌츠 변환    지난 포스트에서 다루었던 로렌츠 변환을 다시 한 번 살펴보자.$$\begin{align*} &x' = \gamma (x - Vt) \\ &y' = y \\ &z' = z \\ &t' = \gamma (t - \frac{Vx}{c^2}) \end{align*}$$ 갈릴레이 변환은 뉴턴 역학에서 불변성을 유지할 때 잘 들어맞았지만, 맥스웰 방정식 즉 전자기학에서는 그렇지 않았다. 그렇게 해서 만들어진 새로운 변환식이 로렌츠 변환이었고, 이로 인해 절대적이라고 믿어왔던 시간과 공간 모두 상대적이며, 독립적으로 움직이지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 임의의 관측자가 어떤 사건에 대해 $(x, y, z, t)$라는 정보를 얻었다면, 이 관측자의 좌표계에 대해 $+x$ ..

3. 갈릴레이 변환    로렌츠 변환을 살펴보기에 앞서, 상대성이론이 등장하기 전까지 뉴턴역학에서 사용되었던 갈릴레이 변환을 살펴보자. 갈릴레이 변환이란 관성좌표계 사이에서 사용되는 좌표변환식이다.    즉 Figure 1과 같이 운동방향의 좌표가 변하는 것을 확인할 수 있다. 이때 시간은 어느 좌표계에서나 동일한데, 이를 '절대시간'이라 부른다. 이 변환식을 통해 뉴턴역학을 기술하게 되면 어느 좌표계에서나 물리량들은 불변, 즉 Invariant하다는 결론이 도출된다. 이렇게 관성좌표계에서 일어나는 모든 물리법칙은 불변(Invariant)하다는 원리(principle)를 '갈릴레이 - 뉴턴 상대론'이라고 부른다. 이를 다시 해석하면, 좌표계에 상관없이 모든 물리법칙이 동일한 방식으로 일어나므로 모든 관성..

이 포스트는 경북대학교 2022년 2학기 교양과목인 수업의 내용을 역사적 배경과 학문의 발전 흐름에 초점을 맞추어 일부 요약 및 정리한 것이다. 포스트의 목적은 과목의 수강자인 본인이 공부한 내용을 정리하기 위함이다. https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001988028 두개의 수레바퀴: 기초편 | 손상호 - 교보문고두개의 수레바퀴: 기초편 | 『두개의 수레바퀴: 기초편』은 상대성이론에 대해 다룬 도서이며 〈과학의 시작과 고전 물리학〉, 〈상대성이론〉, 〈아원자와 특별한 빛〉 등을 수록하고 있다.product.kyobobook.co.kr0. 상대성이론    흔히들 상대성이론은 아인슈타인이라는 천재 과학자가 만들어낸 이론 정도로 알고 있을 듯 싶다. 물리학에 관심..