고대 그리스시대 : 천상법칙과 지상법칙으로 구분 천상법칙 - 신들의 세계로 완전한 운동인 원운동을 함

2. 고대 그리스시대 : 천상법칙과 지상법칙으로 구분 천상법칙 - 신들의 세계로 완전한 운동인 원운동을 함 지상법칙 - 불완전한 인간의 세계로 모든 물체가 결국 정지하게 됨 • 코페르니쿠스 : 천상물체는 원운동함을 굳게 믿음 지동설 주장 - 행성들도 완전한 원운동을 한다고 설명하기 위해서 • 브라헤 : 지동설을 반박하기 위해 20년동안 행성의 움직임을 관측, 기록 • 케플러 : 브라헤의 자료를 근거로 행성의 운동에 대한 케플러 법칙 발표 사람들이 지동설은 믿지 않았으나 케플러 법칙은 의심하지 않음 그러나 행성이 왜 타원궤도를 따라 회전하는지 도저히 이해할 수 없음 • 뉴턴 : 케플러 법칙이 왜 성립하는지 설명할 수 있는 기본법칙 제안 만유인력 법칙과 운동법칙 F=ma 천상과 지상 모두 동일한 법칙으로 설명됨

3. 1. 계절에 관계없이 광속은 일정하다. 2. 매질에 관계없이 광속은 일정하다. 3. 온도에 관계없이 광속은 일정하다. 4. 아무리 멀리 가더라도 광속은 일정하다. 5. 위의 보기에는 답이 없다.

12. 정지한 KTX 에서 본 속도 달리는 KTX 에서 본 속도

16. 피타고라스 정리 이용

17. 특수상대성이론의 효과가 나타나는 정도를 알려주는 인자

19. 지상 12,000m에서 뮤온 생성 뮤온의 수명은 0.000002초 광속으로 내려와도 600m가 지난 뒤 전자로 바뀜 그런데 지상에서 뮤온이 다수 측정됨

20. 수 많은 뮤온 중에서 살아남은 극히 일부가 관찰된 것이다. • 뮤온들 중에서 가끔 수명이 좀 긴 것이 만들어지는데 그런 뮤온이 관찰된 것이다. • 지상에서 보기에 뮤온은 광속에 가까운 빠른 속도로 움직이기 때문에 뮤온의 수명이 길어지기 때문이다. • 지상에서 관찰된 뮤온은 지상에서 생성된 것이다.

22. 뮤온의 수명은 0.000002초 뮤온이 볼때 지상에 높이 세워진 자의 길이가 20분의 1로 짧아짐 뮤온에게는 대기권의 높이가 600m가 됨 뮤온은 0.000002초 동안에 지상까지 내려올 수 있음 길이수축에 의해 지상에서 뮤온 관찰 가능

24. 갈릴레이 변환에 의한 속도 덧셈법칙 로렌츠 변환에 의한 속도 덧셈법칙

27. 지상에서 측정하면 0.8c로 날아가는 탄환을 0.5c로 달리는 기차에서 측정하면 속도가 얼마일까? • 0.3c • 0.5c • 0.8c • 1.3c

28. 3차원 공간 + 시간 → 4차원 시공간 0차원 - 점 1차원 - 선 3차원 - 공간 2차원 - 면 4차원 - 시공간

29. 위치벡터 변위벡터

30. 속도벡터 : 고유시간 여기서

31. 운동량벡터 상대론적 질량 : 총에너지 : 상대론적 운동량 :

32. 3차원 벡터의 크기는 좌표계 회전에 대해 불변이다.

33. 의 크기 속도 4차원 벡터 운동량 4차원 벡터 의 크기

34. 일 때

35. 그림과 같이 정지질량이 m0로 같은 두 물체가 마주보며 동일한 속력 v로 다가와 충돌 후 결합하여 한 물체가 되었을 때 이 물체의 정지질량은 얼마일까? • 2m0 • 2m0보다 더 크다 • 2m0보다 더 작다 • 얼마인지 알 수 없다

36. 광속이 일정하다는 사실로부터 출발하여 결국 공간과 시간의 개념을 제대로 이해하게 됨 운동하는 상대방에 시간지연, 길이수축, 질량증가 등의 현상이 일어남을 알게 됨 질량이 에너지의 한 형태라고 밝혀짐 전자가 고유스핀을 지닌 이유를 알게 됨 양자역학에 특수 상대성이론을 도입하니 반물질이 존재하여야 함을 알게 됨

38. 관성계 : 뉴턴의 운동법칙을 적용할 수 있는 기준계로 관성계에서는 힘을 받지 않는 물체가 등속도 운동을 한다. 비관성계 : 관성계에 대해 가속도 운동하는 기준계로 비관성계에서는 물체가 모두 거짓힘인 관성력을 받는다. 특수 상대성이론에서는 동일한 현상을 서로 다른 두 관성계에서 기술할 때 관계를 다룬다. 관성계로 제한한 특수 상대성이론을 비관성계를 포함하도록 일반화 시킨 것이 일반 상대성이론이다.

39. 지상에 놓인 관성계에서 일어나는 자연현상과 가속도 a=-g로 가속운동하는 비관성계에서 일어나는 자연현상은 구별되지 않는다.

40. 위를 향해 가속도 g로 가속운동하는 우주선에는 중력이 작용하는 것 같다. 이 우주선에 대해 아래를 향해 가속도 g로 가속운동하는 우주선에는 관성력이 작용하지 않는다. 그런 우주선에서는 무중력상태를 경험한다.

41. 지상에서 정지해 있는 기준계에는 중력이 작용한다. 이 기준계에 대해 아래를 향해 가속도 g로 가속운동하는 (자유낙하하는) 기준계에는 중력이 작용하지 않는 것은 아닐까? 그렇다면 그 기준계에서는 무중력상태를 경험하게 된다. 그리고 중력이 사라지는 기준계가 존재한다면 중력은 관성력과 똑같은 거짓힘이다.

42. 1865년 발표된 쥘 베른의 최초 SF소설 <지구에서 달까지> : 지구와 달 사이 53:47이 되는 지점에서 무중력상태 경험 달 탐험 우주선에서 송신한 모습을 보면 로켓이 분사를 멈추기만 하면 우주선 내부는 언제나 무중력 상태임을 중계방송으로 확인!

43. 63빌딩 옥상에서 뛰어내린 사람이 떨어지는 동안 자신에게 어떤 힘이 작용한다고 느낄까? (공기가 없다고 가정) • 연직 아래 방향으로 중력이 작용한다고 느낀다. • 연직 아래방향으로 중력이 그리고 연직 위 방향으로 관성력이 작용한다고 느낀다. • 아무런 힘도 느끼지 않는다. • 떨어지는데 정신이 없어서 어떤 힘도 느끼지 못한다.

45. 뉴턴 물체의 질량 사이에는 중력이 작용하고 물체는 운동법칙에 의해 운동한다. 아인슈타인 물체의 질량은 주위의 시공간 구조를 바꾸고 물체는 시공간의 최단거리를 따라 진행한다. 확인방법 아인슈타인은 태양을 지나는 별빛이 태양을 지나지 않을 때와 비교하여 1.75초 휠 것이라고 예언.

46. 1916년 서부 아프리카 프린시페 섬에서 개기일식을 이용하여 별빛 측정.

47. 1854년 에드윈 에봇이 '평지세상'이라는 제목의 소설 발표

48. 1. 두 평행선은 결코 만나지 않는다. 2. 삼각형의 내각의 합은 180도이다. 3. 반지름이 r인 원의 넓이는 πr2 이다. 1. 구의 두 대원은 반드시 만난다. 2. 삼각형 내각의 합은 180도보다 더 크다. 3. 반지름이 r인 원의 넓이는 πr2 보다 더 크다.

49. 지상에서 공간구조가 평평하게 나타나는 것이 전혀 놀랍지 않다!!

50. 수성의 세차운동 : 19세기 말 수성의 근일점이 100년마다 574초 이동한다는 것 관찰됨 이들 중 43초는 다른 행성들의 영향으로 설명되지 않음.