"상대성이론의 종말" [지구는 대기로 둘러싸여 있다] (3)

글쓴이
백진태
등록일
2002-04-24 20:19
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안녕하세요?
제가 이제까지 말씀드린 내용은 한마디로 요약하면,
[지구는 대기로 둘러싸여 있다] 라는 당연한 진리일 뿐입니다.
이것은 어떤 복잡한 계산이나 어려운 이론의 문제가 아니라,
아주 단순한 [관찰력]에 의한 것일 뿐입니다.
그러나 그 결과는 큰 차이로 나타나게 되는데,
"있다"는 것과 "없다"는 것은, 전혀 다른 상황이 되는 것이지요.
여기서 "있다"와 "없다" 라는 것은, "에테르"의 존재 유무도 그렇지만,
무엇보다도 중요한 것은 기준계의 "유" "무"라는 개념입니다.

기준계라는 것이 꼭 전자기파의 파동을 전달하는 매질의 유무로서 정해져야 할
이유가 무엇일까요?
이렇게 생각해 봅시다.
전투기 2대가 비행을 하는데,
한번은 정면 충돌을 한다는 경우와
또 한번은 엇비슷한 속도로 비행하다가 추돌하는 경우를 생각해 봅시다.
두 경우가 동일한 결과를 나타낼까요?
이것은 <<공간>>이라는 그 자체가 기준계 역할을 할 때,
두 비행기의 속도 합성에 관계됩니다. 그렇지요?
매질이라는 개념이 아니어도, 공간 그 자체를 기준으로 두 비행기의 속도를
정할 수 있다는 것입니다. 이때 <<공간>> 그 자체가 기준계인 것입니다.

이렇게 되면 자신의 운동 속도를 알 수 없다는 이야기가 나오겠지요?
이번에는 이 문제부터 이야기를 시작하기로 합니다.

마이켈슨-몰리의 실험으로 부정된 우주적 기준계 즉,
에테르의 존재를 부정한 결과로 야기된 몇 가지 이야기가 있는데,
가끔 학생들의 질문이 있기도 합니다.
"계"의 개념을 도입한 결과가 어떤 영향을 주는지, 이에 대해 살펴봅니다.

        [1] 우주 공간에서 자신의 속도를 알 수 없다?
마이켈슨-몰리의 실험으로 얻어진 이야기로, 우주 공간을 여행하는 우주인은 자신이
운동을 하는지 아닌지를 알 수 없다는 것입니다.  <1>
이 이야기의 근원은 마이켈슨-몰 리가 생각했던, 지구를 스쳐 지나가는 "에테르"의
존재를 발견할 수 없었다는 데서 기원된 것이지요.

무슨 이야기인가? 하면,
마이켈슨-몰리의 실험 개요가 어땠어요?
지구가 태양 주위를 공전한다면, 지구는 "에테르"속을 공전속도 즉, 3*10^4m/s의 속도로
운동하는 것이라고 했죠? 이렇게 해서 간섭무늬가 생기면 지구는 "에테르"에 대한 상대
속도 3*10^4m/s로 운동한다는 것을 알 수 있다는 것이었죠?
그러나 간섭무늬가 없었습니다.
그러니 "에테르" 속을 운동하는 지구는 자신의 속도를 측정할 수 없다는 것입니다.
그러나 공전한다는 것은 기정사실이지요?
그래서 "무엇 무엇에 대한 상대속도" 라는 "상대론의 개념"이 나오게 된 것이지요?

앞에서 제가 [상황 1]과 [상황 2]를 말씀 드렸었죠?
바람개비를 자전거에 달고 달렸습니까?
버스 내부에서 갖고 앉아있었습니까?
버스 내부에서 앉아있었지요?
그러니, 당연한 결과로 자신의 속도를 측정할 수 없었던 것입니다.
바람개비를 창 밖으로 내 놓아야 한다고 말씀드렸죠?

우주선 내에 간섭계를 설치한 것과 같은 상황이기 때문에 진공에 대한 자신의 속도가
안나온다는 것입니다.
우주선 밖으로 간섭계를 내놓으면,
당연히 진공이라는 공간에 대한 자신의 속도를 알게 되는 것이지요.
왜? 그렇지요?
빛이 간섭계의 수직팔을 왕복하는 동안 우주선은 그 시간 동안 진행했기 때문에 우주선의 뒤쪽에 도달하게 된다는 것입니다.
이것은 "에테르"의 존재 유무를 떠나서, 공간이 있고, 빛이 그 공간을 운동하는 동안 우주선도 운동한다는 개념입니다.

이제 우주여행에서 자신의 속도를 측정하지 못한다는 말씀은 하지 마시기 바랍니다.
꼭 상대되는 무엇이 있어야 한다는 상대론의 개념 자체도 버려야 합니다. 
우주선의 내, 외부를 구별하면, 아무것도 아닌 말장난일 뿐입니다!!!.

            [2] 면도하는 문제?
광속도로 비행하는 우주선에서 면도를 한다면,
자신의 얼굴이 거울에 비칠 것인가? 하는 문제가 있습니다.

이것도 면도하는 사람과 거울이 우주선 내부에 있는가? 외부에 있는가?를
따지면 아무것도 아니지요.
마이켈슨- 몰리는 자신들이 우주선 외부에서 실험한 것으로 착각한 것이며,
그로 인해 발생된 이야기일 뿐이지요.

외부에 있다면 당연히 얼굴이 거울에 비칠 수 없을 것이며,
내부에 있다면 당연히 얼굴이 거울에 비칠 것입니다.

이것은 음파도 마찬가지로, 메아리를 생각하면 됩니다.
초음속비행기 외부에 음파의 반사판이 있다면 음파의 반사는 불가능할 것이며,
비행기 내부에 있다면 당연히 반사될 것입니다.

이것 또한 우주선의 내, 외부를 고려하면 아무것도 아닌 말장난이지요.

            [3] 횡파의 전달?
"빛이 횡파인 점으로 보아 이것은 대체로 고체의 성격을 가져야 하며,
종파가 존재하지 않는 점으로 보아 비압축성이어야 한다."
        [아인슈타인 1. 장회익 역. 전파과학사. 1993. p.71]

라 합니다. 또, 로렌츠는

"광파가 완전히 가로로만 진동하기 위해서는 에테르는 무한히 견고하지 않으면 안된다."
        [아인슈타인 1. 장회익 역. 전파과학사. 1993. p.71]

빛의 파동이 횡파라는 것은, 누구나 알고 있습니다. 그렇지요?
그렇다면 햇빛은 공기나 물이라는 [고체]? 속을 전달합니까?
공기나 물이 [무한히 견고]?한 것입니까?

사람들은, 거리를 걸어가면서 핸드폰으로 전화를 하고,
잠수함은 물속에서 무선 교신을 하는데,
사람들이나 잠수함은  [무한히 견고한 고체]? 속을 돌아다니고 있는 것인가요???

에테르의 존재를 부정하기 위한 유치한 말장난일 뿐이지요.
그런데도 어느 누구도 이의를 제기하지 못하는...

              [4] 광행차
광행차의 설명을 보면,
빛이 망원경의 원통 속을 지나는 동안 지구가 운동하는 효과 때문에 발생한다고 하죠.
그러면 망원경의 길이가 다르다면 별의 위치는 더 벗어나야 합니다. 그렇지요?
예를 들어서 망원경의 원통을 따라 내려오는 빛이 t시간 운동하는 동안,
지구는 공전속도로 t시간 이동하게 되므로 별의 위치가 벗어나 보인다는 것입니다.
그렇다면 망원경의 원통 길이를 좀 더 길게 해서 2t시간 걸리게 하면,
지구는 공전 속도로 2t시간 이동하게 되므로 별의 위치는 더 벗어나야 합니다.

이러한 유사 실험은 Airy 가 망원경에 물을 채워서 실험한 것입니다.  <2>
물 속에서 빛의 속도는 공기 중의 속도보다 느리므로 별의 위치는 더 벗어날 것으로
기대를 했었지만, 그렇지 않고 일정한 위치만큼만 벗어난 것입니다.
그래서 "광행차 상수" 라 하지요?

그렇다면 망원경의 길이를 더 짧게 한다고 해도 광행차는 일정할 것입니다.
그렇다면 별의 위치가 벗어나는 정도가,
빛의 망원경 원통의 길이에 따른 통과 시간에 무관하다면 어떻게 설명해야합니까?

지구의 대기층은 일정하다!!!

그러니 광행차 상수의 존재는 당연한 결론이 아닐까?
빛이 대기층을 통과하는 시간동안 지구는 공전에 의하여 그만큼 위치를 바꾸므로,
당연히 지표면에서 관측한 별의 위치와 실제 위치는 다를 수밖에 없지요.
[지구는 대기로 둘러싸여 있다]의 대표적 반증!!!

따라서 대기권 밖에서 별을 관측한다면?
당연히 광행차는 없다!!!

도대체가 사람들이 망원경의 원통을 통과하는 빛이라는 생각은 하면서,
지구 대기층을 빛이 통과하여 지면에 도달하는 짧은 시간 동안이지만,
그 시간 동안에 지구가 운동을 하기 때문에,
원래의 별의 위치가 벗어나게 관측되는 것을 생각해야 함에도 불구하고,
[지구는 대기로 둘러싸여 있다]는 것은 전혀 고려하지 않는다는 것입니다.
망원경의 원통의 길이라는 것은 지구 대기층의 두께만큼의 길이가 되어야 하고,
Airy의 물을 채우는 실험은 망원경 원통의 길이를 지구 대기층의 높이만큼의
길이로 만들어서 물을 채워 실험을 해야 한다는 것을 생각도 못하고 있으니....

          [지금까지의 이야기]
[지구는 대기로 둘러싸여 있다]는 것을 기초로 하여,
마이켈슨-몰리실험의 개념적 오류를 알게되고,
새로운 "계"의 개념이 나오게 된다는 것입니다.
부수적으로 "광속일정의 원리"가 무엇을 뜻하는가? 를 알게 된 것뿐입니다.

제가 [지구는 대기로 둘러싸여 있다]는 것을 알리기 위하여 준비한 기초 질문이,

**** 마이켈슨-몰리의 실험에서
(1) 외계에 충만한 Ether 가 지구 대기를 관통한다는 증거가 있는가?
(2) 외계의 Ether 와 대기중의 Ether가 같다는 증거가 있는가?

이 두 문제입니다. 인터넷상에서 어떤 답변을 했을 것 같습니까? 

"물론 마이켈슨이 어떤 효과를 발견하였다고 한다면 
상대성이론은 틀린 것이라고 간단히 말  할 수 있다."
          [아인슈타인 1. 장회익역. 전파과학사. 1993. p.90]

이 글이 아니어도, 또 상대론의 기초가 되는 기준계의 개념이 중요함에도 불구하고,
마이켈슨-몰리의 실험을 아주 등한시하는 답변들을 한다는 것입니다.
마이켈슨-몰리실험이 갖는 개념을 모르는 결과입니다.
장회익이라는 분이 서울대에 계신 것으로 알고 있는데,
그 학교 출신 제자? 포스닥, 교수의 답변을 비교해 보시기 바랍니다.
아주 잘 가르친 교수이시고, 잘 배우신 제자란 것을 아실 겁니다.  <3>
얼마나 잘 가르친 제자인지,
"광속일정"이라는 것이 특수 상대성이론에 어떤 관계가 되는지도 모르고 있으니... <4>
왜? 시공간이 바뀌어야 한다고 하는지는 알아야 하는 것인데...

저를 비방하셨던 분들!!
저는 앞에서 이야기했듯이, [지구는 대기로 둘러싸여 있다]라는 주장으로,
우주를 충만한 "에테르"라도 지구 대기를 관통하여 지표면을 스쳐지나갈 수 없다는
주장입니다. 그래서 마이켈슨-몰리의 실험은 다시 해야 한다고 주장하는 바입니다.
현재의 마이켈슨-몰리 실험이 옳다고 생각되시면, 위의 기본 질문 2문제를 제기합니다.
어디 답변 좀 부탁드릴까요?

그리고 이공계 회원님들!!!
우리는 스스로의 능력을 배양하는 것이 우선이라고 생각합니다.
앞으로는 상대론을 조금 안다는 분들이,
외국의 명령?에 의하여 우리 국민들을 바보화하기 위한,
"에테르"는 무조건 없다라고 하는 말은 주의하셔야 합니다.  <5>
왜? 없다고 하는지?를 질문하셔야 하고,
마이켈슨-몰리실험을 이야기하면, 위의 2문제를 질문하시고,
[지구는 대기로 둘러싸여 있다]는 것을 알려 주어야 합니다.
그것만이 우리 스스로의 진리를 향한 권익을 수호하는 길입니다!!!

***다음부터는 ["시각"과 "시간"은 다르다]에 대한 내용을 다룹니다.
[지구는 대기로 둘러싸여 있다]는 것은, 초등학교에서 배우는 내용이 아닌가요?
["시각"과 "시간"은 다르다]는 것도 마찬가지로....

              [부록]
<1> 즉, 정지 에테르는 우주에서 움직이지 않는 유일한  것이므로, 절대운동을 하고 있다. 실제로 별이나 혹성으로부터 아주 멀리 떨어져 있어서, 자기가 움직이고 있는 속도를 측정하기 위한 기준점으로 삼은 것이 아무것도 없다면, 우주 공간에 단  혼자 있는 당신이 움직이고 있는지  움직이지 않는지 결코 알 수 없다.

<2> "1872년 Airy는 물이 차 있는 망원경을 써서 빛의 착행각을 측정하였다. 태양계에 대한 광속이 빛이 물속으로 들어와 감소한다면 착행각이 증가하리라고 기대할 수 있다는 것을 알 수 있다. 실제로는 아주 조심성있게 측정하였지만 물이 차 있는 망원경에 대한 착행각 이 공기가 들어있는 망원경에 대한 착행각과 같았다."
[Francis A. Jenkins &  Harvey E. White,  Fundamentals of Optics(Forth  Edition). McGRAW-HILL

<3> " 여러번 말했지만 에테르가 있다거나 광속일정이 깨진다하더라도
                그게 곧바로 상대론의 존폐와 연결 되는건 아닙니다.
                또한 마이켈슨 몰리실험이 에테르 드랙류도 통과한다해서 곧바로
                에테르가 있다는 증거가 되는것도 아닙니다."

 "지금 당장 마이켈슨 몰리 실험이 엉터리였다고 판명나도
                상대론에는 아무런 지장이 없습니다."

" 설령 에테르가 있다고 해서 특수상대론이 부정되는게 아닙니다.
                특수상대론은  반드시 빛과 관련된 이론이 아닙니다. 상대론은 시공에
                관련된 이론으로 설령 광속일정이 깨진다하더래도
                상대론 자체가 깨지는게 아닙니다. "

 "그런데 문제는 실험적 증거죠. 에테르가 있다는 증거도 없고
                  그러니 에테르가 지구대기와 상호작용한다는 증거도 없습니다."

<4> "속도란 진행거리를 소요시간으로 나눈 값이다. 광속도를 억지로(억지라기 보다도
자연계의 실정에 따라서라고 말하는 편이 낫다. 결코 억지가 아니기 때문에) 일정하게 한
것이므로 거리라든가 시간쪽에 여파가 가는 것이 당연하다."
 
<5> "이리하여 에터는 전혀 무의미한 것이 되어 버렸다. 오히려 적극적으로
부정되어야 하는 것이었다. 그렇지 않으면 마이클슨-몰리의 실험 결과를 설명할
수 없다"      [4차원의 세계. 김명수역. 전파과학사. 1978. p.121]

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