문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 쌍둥이 역설 (문단 편집) == 역설의 풀이 == [youtube(0iJZ_QGMLD0)] 결론부터 얘기하자면, '''가속을 경험[* 방향전환을 하려면 가속해야만 한다.]한 쪽인 형의 나이가 더 젊어 보이게 된다'''. 한 방향으로만 움직이는 등속 운동만으로는 지구를 떠난 우주선이 다시 돌아오는 것은 불가능하다. 즉, 필연적으로 우주선이 가속을 통해 운동 방향을 지구로 되돌리는 순간이 있어야 하며 그 결과 우주선의 시간이 더 느려지게 된다. 이에 대해 가속하는 우주선의 시간이 느려지기 때문이라는 이유를 붙이는 경우가 많은데, 일반 상대론을 끌어오지 않고 특수상대론의 틀 안에서도 설명이 가능하다. 우주선의 입장에서는 관측자의 속도가 변함으로써 민코프스키 시공간상에서의 동시선의 기울기가 바뀌기 때문에 멀리 떨어진 지구의 시간대가 변화하는 것처럼 보인다. 즉, 실제로 일어나는 일은 다음과 같다. 1. 우주선 관찰자는 지구에서 멀어지는 동안 / 가까워지는 동안 두 구간 모두 지구 관찰자의 시간이 자기보다 느리게 가는 것으로 인식한다. 1. 하지만 우주선이 지구로 귀환하기 위해 방향을 전환하는 순간 지구의 시간이 순식간에 미래로 '''점프'''하는 것처럼 보인다! 아래는 지구 관측자 시점에서의 우주선의 좌표 변화를 단순화하여 시공간 좌표계에 나타낸 그래프이다. 지구가 그리는 궤적이 수직선이고 우주선이 대각선의 궤적을 그린다. 방향 전환 전/후의 우주선의 동시선은 각각 푸른색/붉은색 선으로 표시되어 있다. [[파일:589px-Twin_Paradox_Minkowski_Diagram.svg[1].png]] 그러나 이러한 시간의 흐름을 실제 육안으로 관측하지는 못하는데, 우주선이 방향을 되돌릴 시점에는 이미 지구와 멀리 떨어져 있어 순간적인 정보 전달이 불가능하기 때문이다. 우주선이 실제로 '관측'하는 모습은 도플러 효과에 의해 다음과 같게 된다. 1. 우주선이 지구로부터 멀어지는 동안은 [[적색편이]]에 의해 매우 느리게 움직이는 지구의 모습을 관측하게 된다. 1. 우주선이 방향을 틀어 지구를 향한 때를 기점으로 갑자기 지구의 영상이 빨리감기를 하듯이 빠르게 움직이게 되며 결과적으로 도착했을 시점의 시간은 우주선보다 더 흐른 상태가 된다. 도플러 효과에 의해 육안으로 관측되는 지구 시간의 흐름을 우주선 시간에 대한 그래프로 나타내면 연속이고[* 우주선이 순간 정반대로 방향을 바꾸더라도 속도가 빛보다 느린 이상 먼저 출발한 빛이 먼저 우주선에 도달한다.], 우주선의 방향 전환 시 나타나는 시간 “점프” 현상은 불연속이기에, 두 효과의 단순 합산으로 계산되는 '우주선에서 관측되는 지구의 시간' 역시 불연속이며 따라서 도플러 효과가 존재한다 한들 해당 사고실험에서 시간 점프는 동일하게 관측된다. 다만 이건 실제로 관측 가능한 sf스러운 무언가는 아니고, 우주선이 순간 방향을 정반대로 틀었다는 가정에서 무한히 짧은 시간 동안 무한한 가속이 전제되기 때문에 나오는 해일 뿐이다. 일정 시간 동안 일정한 가속을 가정하는 현실적인 상황을 설정하면 시간 점프는 일어나지 않고 지구의 시간이 트랜지션처럼 부드럽게, 점차 빠르게 가는 것으로 보이게 된다. 이 경우 위의 시간선 그래프 역시 오른쪽으로 볼록한 곡선이 되며, 우주선의 동시선 기울기가 연속적으로 변화한다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기