진공 상태에서 빛의 속도가 기준 프레임의 가속도에 따라 달라질 수 있습니까? [복제]
일반 상대성 이론에서 진공에서 빛의 속도는 $c$. 특수 상대성 이론에서는 빛의 속도가 같다고 가정합니다 ($c$) 모든 관성 프레임에서.
다음 진술을 고려하십시오.
"빛의 속도는 $c$ 모든 관성 프레임에 있지만 가속 프레임은 다를 수 있습니다. "
내 질문은 :
이 진술은 동등성의 원칙이나 특수 상대성 이론 또는 물리학의 기본 법칙을 위반합니까?
답변
진공 상태에서 빛의 속도가 기준 프레임의 가속도에 따라 달라질 수 있습니까?
가속이 아니라 (중력) 잠재력의 차이입니다.
@MarkMoralesII는 간결한 답변을 제공했습니다. 가속 프레임에서 빛의 속도는 동일합니다 ($c_0$) $-$ 특수 상대성 이론에 따라 $-$관찰자 근처에서 측정. 그러나 관찰자 위로 이동하는 광자의 경우이 속도 가 더 크게 측정됩니다. 관찰자 보다 훨씬 아래 로 이동하는 광자의 속도는 더 작게 측정됩니다. 나는 더 적은 음의 위치 위에 , 그리고 더 부정적인 중력 잠재력을 가진 위치 아래에 표시 합니다.
이 진술은 동등성의 원칙이나 특수 상대성 이론 또는 물리학의 기본 법칙을 위반합니까?
소위 물리학의 기본 법칙은 로컬에서 적용하지 않는 한 비관 성 프레임에서 로컬로 유효합니다.
속도의 개념은 측정 방법을 명확히하지 않는 한 의미가 없습니다.
"관성 프레임"은 (아인슈타인의 논문에서) 시계와 미터 스틱의 시스템입니다. 그의 가정은 특정 절차에 따라이 모든 인프라를 설정 한 다음 특정 수량을 측정하고 나누면$c$.
다르게 설정하고 다른 수량을 측정하면 다른 값을 얻을 수 있습니다. 괜찮아; 빛의 속도가되어야한다는 법은 없습니다$c$당신이 꿈꾸는 모든 좌표계와 관련하여. 이런 종류의 규칙에 기반한 이론은 일관성이 없습니다. 좌표를 정의 할 수 있기 때문입니다.$t'{=}t, x'{=}2x$ 빛의 속도가 $2c$ 따라서 $c=0$.
빛의 속도의 불변성에 대한 가정은 동일한 빛의 광선이 같은 속도를 갖는 상대적으로 움직이는 많은 관성 프레임이 있음을 보여줄 수 있기 때문에 물리적 내용을 가지고 있습니다. $c$, 이것은 뉴턴 물리학에서는 발생하지 않습니다.
아인슈타인의 두 가지 가설 표현은 당시 그의 청중을 감안할 때 의미가 있었지만 관성 프레임이 그렇게 복잡한 대상이기 때문에 불필요하게 복잡하다고 생각합니다. 헤르만 본디 (Hermann Bondi)에 의해 대중화 된 특수 상대성 이론 의 더 좋은 발전 이 있습니다. 그의 근본적인 비 뉴턴 적 가정은 도플러 이동의 대칭입니다.