출처 : 뉴턴 1994년 9월호

<시간의 늦음을 확인한다.>

특수 상대성 이론이 예언하는 시간의 늦음을 실제로 확인하기 위해서는
두 가지 방법을 생각할 수 있다.

그 하나는 광속에 가까운 속도로 운동하는 탈 것의 시계와 지상의 시계를 조사하는 방법이다.
또 하나는 매우 정밀한 시계를 준비하여 근소한 시간의 늦음을 관측하는 방법이다.

매우 정밀한 시계는 실제로 존재한다. 시속 1000km의 제트기에 정밀한 원자 시계를 싣고
약 10시간을 비행한 다음, 지상의 시계와 비교하는 실험을 통해
상대성 이론이 예언하는 시간의 늦어짐(약 1억분의 2초)을 확인하였다.
최근에는 원자 시계를 써서 지구 전체로 시간을 동기화(똑깥이 맞춤)하여
'국제 원자시(International Atomic Time)'을 설정하고 있다.
그 정확도는 100조분의 1초이하이다. 이것은 상대론적 효과를 정확히 계산에 넣지 않고서는
실현할 수 없는 일이다.

첫번째 방법은 현재 인간이 만든 탈 것으로는 확인할 수 없다.
그러나 우주에서 날아오는 소립자를 통해 확인할 수 있따.
우주에서 내리쏟고 있는 우주선(우주에서 날아오는 광선) 안에
뮤온(muon; μ입자)이라는 것이 있다.
이 입자의 수명은 100만분의 2초로 매우 짧아서 초속 30만km의 광속으로 날아도 붕괴될 때까지 600m밖에 달릴 수 없다.
그런데 실제로는 10여 km의 상공에서 형성된 뮤온이 대기권을지나 지구에까지 날아온다.
초고속으로 운동하는 뮤온 자신의 시간이 늦어지기 때문에 지상에 도달할 때까지의 시간은
입자에게는 충분히 길고, 따라서 붕괴하지 않고 지상에 도달한다.


복사한출처:http://starnspace.new21.org

원문: 천문노트 옛 노트 (2004-07-10)