빛의 속도로 나는 화살

빛의 속도로 나는 화살

 

10m 길이의 화살이 빛의 속도에 버금가는 속도로 쏘아져서 정지하고 있는 10m길이의 파이프 속을 통과하고 있다. 화살과 파이프의 길이는 정지 상태에서 측정한 것이다. 화살이 파이프 속을 통과할 때에 대하여 가장 잘 설명한 내용은 다음중 어느 것인가?

 

a) 화살의 길이가 줄어들어 어느 순간 동안 파이프가 완전히 화살을 가리게 된다.

b) 파이프의 길이가 줄어들어 어느 순간에 화살이 파이프의 양끈에서 보이게 된다.

c) 화살과 파이프가 같이 줄어들어 어느 순간에 파이프는 화살을 순간적으로 가리게 된다.

d) 위의 내용 모두 관측자의 동작에 따라 달라진다.

 

빛의 속도로 나는 화살 : 답 d

 

  당신이 만약 파이프와 같이 정지한 상태에서 움직이는 화살을 보게 된다면, 화살은 파이프의 길이보다 짧게 나타나서 어느 순간에 화살은 파이프 속으로 완전히 들어가게 된다. 

 

그러나 당신이 화살과 같이 움직이면서 보면 파이프의 길이가 짧아져서 어느 순간에 화살의 양끝이 파이프 밖으로 나온 것을 보게 될 것이다.  그러나 만약 당신이 화살 속도의 절반만큼 달린다면, 화살과 파이프는 당신과 상대적으로 같은 속도로 움직이게 될 것이며, 따라서 둘 다 같은 길이로 짧아지게 되어 같은 길이로 보일 것이다.