특수상대성이론 — 우주여행 시뮬레이터

아인슈타인이 1905년 발표한 특수상대성이론은 두 가지 가설에 기반합니다.

1. 상대성 원리: 모든 관성 기준계에서 물리 법칙은 동일하다 2. 광속 불변의 원리: 진공에서 빛의 속도는 관측자의 운동에 관계없이 일정하다 (c = 3×10⁸ m/s)

이 두 가설로부터 시간 팽창, 길이 수축, 질량-에너지 등가 원리(E=mc²)가 도출됩니다.

움직이는 시계는 정지한 시계보다 느리게 갑니다.

Δt = γΔt₀, γ = 1/√(1−v²/c²)

γ는 로런츠 인수로, 속도가 광속에 가까울수록 급격히 증가합니다.

예: v=0.9c → γ≈2.29 (우주선 시간이 지구 시간의 약 44%) v=0.99c → γ≈7.09 (우주선 시간이 지구 시간의 약 14%)

질량과 에너지는 등가입니다.

E = mc²

아주 작은 질량도 광속의 제곱에 비례하는 엄청난 에너지를 갖습니다.

핵분열(우라늄): 질량의 ~0.09%가 에너지로 전환 핵융합(수소): 질량의 ~0.7%가 에너지로 전환

태양은 매초 약 400만 톤의 질량을 에너지로 전환하고 있습니다.