특수 상대성 이론(4) : 동시성

지금까지 특수한 상황(등속 운동하는 좌표계)에서의 상대성 이론, 즉 특수 상대성 이론을 알아보았다. 다음으로, 특수 상대성 이론의 결과인 동시성, 시간 팽창, 길이 수축에 대해 알아보자.

첫째로, 동시성이란 아이러니하게도 ‘어느 좌표계에서 동시에 일어난 두 사건을, 다른 좌표계에서 보면 동시가 아닐 수 있다.’

예를 들어, 오른쪽으로 빛의 속도를 갖고 일정하게 날아가는 우주선의 가운데에서 양쪽벽으로 빛을 쏘면 탑승자 기준에서는 오른쪽벽과 왼쪽벽에 빛이 동시에 도착하여 양쪽벽이 동시에 밝아진다.

하지만 이를 밖에 있는 관찰자가 볼 때에는, 우주선이 날아가는 동안 왼쪽벽이 오른쪽으로 조금 움직여 왼쪽벽에 빛이 먼저 도착하여 왼쪽벽이 먼저 밝아지고 오른쪽벽이 나중에 밝아지는 것처럼 관측된다. 한마디로 ‘동시성은 좌표계에 따라 상대적이다.’고 할 수 있다.