이 논문에서는 균일 중력장 상황을 일반상대론 없이 로렌츠 불변성이라는 특수상대론의 기초적인 사실만으로 이해할 수 있음을 보이고자 한다. 우선 로렌츠 변환이 특수상대론의 기본원리인 상대성의 원리와 광속불변의 원리로부터 자연스럽게 요구된다는 것을 보인다. 그리고 쌍곡선의 로렌츠 불변성을 이용하여 일정 가속관찰자의 좌표계, 즉 린들러 좌표계를 유도하고, 일정 가속좌표계에서의 시간 지연 효과에 대해 새롭게 리뷰한다. 그다음 ...
이 논문에서는 균일 중력장 상황을 일반상대론 없이 로렌츠 불변성이라는 특수상대론의 기초적인 사실만으로 이해할 수 있음을 보이고자 한다. 우선 로렌츠 변환이 특수상대론의 기본원리인 상대성의 원리와 광속불변의 원리로부터 자연스럽게 요구된다는 것을 보인다. 그리고 쌍곡선의 로렌츠 불변성을 이용하여 일정 가속관찰자의 좌표계, 즉 린들러 좌표계를 유도하고, 일정 가속좌표계에서의 시간 지연 효과에 대해 새롭게 리뷰한다. 그다음 등가원리에 의하여 린들러 좌표계를 균일 중력장이 있는 경우로 여기고, 이를 토대로 균일 중력장에서 임의로 상하 운동하는 시계의 고유시간과 린들러 좌표계의 좌표시간 사이의 관계식을 유도한다. 그 결과는 중력 시간 지연 효과와 운동에 의한 시간 지연 효과의 곱으로 나타난다. 마지막으로 이 관계식이 성공적으로 적용되는 3가지 예시를 제시하였다.
이 논문에서는 균일 중력장 상황을 일반상대론 없이 로렌츠 불변성이라는 특수상대론의 기초적인 사실만으로 이해할 수 있음을 보이고자 한다. 우선 로렌츠 변환이 특수상대론의 기본원리인 상대성의 원리와 광속불변의 원리로부터 자연스럽게 요구된다는 것을 보인다. 그리고 쌍곡선의 로렌츠 불변성을 이용하여 일정 가속관찰자의 좌표계, 즉 린들러 좌표계를 유도하고, 일정 가속좌표계에서의 시간 지연 효과에 대해 새롭게 리뷰한다. 그다음 등가원리에 의하여 린들러 좌표계를 균일 중력장이 있는 경우로 여기고, 이를 토대로 균일 중력장에서 임의로 상하 운동하는 시계의 고유시간과 린들러 좌표계의 좌표시간 사이의 관계식을 유도한다. 그 결과는 중력 시간 지연 효과와 운동에 의한 시간 지연 효과의 곱으로 나타난다. 마지막으로 이 관계식이 성공적으로 적용되는 3가지 예시를 제시하였다.
In this paper, we show that situation in the uniform gravitational field can be understood with only basic facts of special relativity including Lorentz invariance, without general relativity. First, it is shown that the Lorentz transformation is naturally obtained from the relativity principle and ...
In this paper, we show that situation in the uniform gravitational field can be understood with only basic facts of special relativity including Lorentz invariance, without general relativity. First, it is shown that the Lorentz transformation is naturally obtained from the relativity principle and light-speed-invariance. Then, the coordinate system of the observer with constant proper acceleration, the Rindler coordinates, is derived from the Lorentz invariance of the hyperbola. The time-dilation in the Rindler coordinates reviewed. The Rindler coordinates can be regarded as that of an observer in uniform gravitational field, by the equivalence principle. Based on this equivalence, we derive a ratio of the proper-time of a clock moving arbitrarily to that of a static observer, in the uniform gravitational field. The resultant one is a product of a ratio of the gravitational time-dilation and that of (special relativistic) time-dilation by motion. We present three examples in which the ratio has been successfully applied.
In this paper, we show that situation in the uniform gravitational field can be understood with only basic facts of special relativity including Lorentz invariance, without general relativity. First, it is shown that the Lorentz transformation is naturally obtained from the relativity principle and light-speed-invariance. Then, the coordinate system of the observer with constant proper acceleration, the Rindler coordinates, is derived from the Lorentz invariance of the hyperbola. The time-dilation in the Rindler coordinates reviewed. The Rindler coordinates can be regarded as that of an observer in uniform gravitational field, by the equivalence principle. Based on this equivalence, we derive a ratio of the proper-time of a clock moving arbitrarily to that of a static observer, in the uniform gravitational field. The resultant one is a product of a ratio of the gravitational time-dilation and that of (special relativistic) time-dilation by motion. We present three examples in which the ratio has been successfully applied.
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