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마하의 개념은 알버트가 에테르의 존재를 배제하는데 도움이 되었다.
알버트의 생각은 이렇다. 빛이 어떻게 퍼져나가든 간에(에테르에 의하든 아니든 간에) 내 얼굴의 거울상은 사라지지 말아야 한다. 그렇지만 땅 위에서 보는 사람에게는 알버트의 얼굴에서 출발한 빛이 보통 빛의 속도보다 두배나 빠르게 보일 것이다. 만일 내가 초속 300,000킬로미터로 날고, 내 얼굴에서 출발한 빛이 초속 300,000킬로미터로 나가면 땅에 대해서는 그 빛이 초당300,000+300,000=600,000킬로미터로 날아간다! 맞나? 그렇지만 말도 안된다. 파동의 속도는 매개체에 의해서만 결정되지 근원에 영향을 받지 않는다. 예를 들어 파동 이론에 의하면 지나가는 기차가 어느 한 지점에서 내는 소리는 기차가 아무리 빨리 달리더라도 그 지점에서 일정한 거리에 떨어져 있는 관측자에게 도달하는 시간은 일정하다. 그리고 맥스웰의 방정식에 의하면 빛도 같다고 예측할 수 있다. 알버트가 아무리 빠르게 날아가더라도 알버트의 얼굴에서 출발하는 빛의 속도는 지상에 있는 관측자에게 항상 일정하도록 보여야 한다. 그렇지만 알버트가 아무리 빨리 날아가더라도 알버트의 얼굴에서 나가는 빛의 속도가 지상의 관측자에게 일정하게 보인다면 알버트는 그의 얼굴에서 나가는 빛을 따라잡을 수 있고 그러면 그의 얼굴 모습은 거울에 비치지 않아야 한다. 그러나 그의 상이 사라지지 않는다면 그의 얼굴에서 나가는 빛은 보통의 속도로 거울에 가야한다. 그렇다면 지상의 관측자는 거울로 가는 그 빛의 속도가 보통 빛의 속도의 두 배가 됨을 보게 된다... 으이구! 알버트는 날아가는 사람과 지상의 관측자 모두에게 빛의 속도가 똑같이 보이는 방법을 찾기 시작했다! --- pp.80-81 |