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시간이 다르게 흐르는 행성에서의 생중계 방송 2019-05-11
  • 분야
    고천문
  • 조회수
    65
질문
중력이 매우 강해 시간이 지구와 다르게 흐르는 행성을 A 라고 할 때?

지구와 행성 A는 그리 멀지 않은 (빛의 속도로 5분 이내에 도착) 하는?

경우라고 가정합시다. 그리고 행성 A에서의 1시간은 지구의 1년입니다.?

이 때 지구에서 생중계로 한 사람이 살아가는 모습을 1년간 방송하고

이 방송을 행성 A에서 생방송으로 1시간 시청하면

행성 A에서 본 방송 화면은 어떤식으로 보여지나요??

(※방송은 생중계이며 행성 A와 지구는 빛(전파)의 속도로 5분 이내의

거리입니다.)
답변
[행성 A가 존재하기 위한 전제 조건]
블랙홀 혹은 중력수축(gravitational collapse)을 거쳐 블랙홀로 진화하기 직전의 거대질량천체(행성A)가 가지는 특징 들은 다음과 같습니다.
1. Gravitational redshift : 이들 로부터 방출되는 전자기파(빛 포함)는 이들을 탈출하면서 심한 적색편이(infinite redshift)를 겪게 된다.
*심한 적색편이(infinite redshift) : (어떤) 진동의 파장이 길어지고 진동수 감소를 의미.
2. Gravitational time-delay : 거대질량천체(행성A) 에서의 (똑 딱)시계는 1번에서와 같은 이유로 ‘tick’ 과 ‘tick 사이의 시간 간격이 늘어나서 진동수가 감소하므로 결과적으로 시간이 느리게 간다.
따라서 1, 2번에 근거하여 추론하면, 행성 A 에서는 지구에서보다 시간이 상당히 느리게 가므로 '행성 A 에서의 1시간 = 지구에서의 1년'을 설명할 수 있다.

[답변]
'행성 A에서의 1시간 = 지구에서의 1년'이란 어떤 현상, 운동이 일어나는 총 시간(time interval)이 행성 A에서는 매우 적게 걸리고, 지구에서는 매우 오래 걸림을 의미하므로 행성 A에서 본 지구에서의 1시간 생중계는 모든 현상이 매우 빠르게 진행되는 초고속 영상으로 보입니다.

[추가]
일반 상대론에 등장하는 내용이 포함돼 있으니, 충분히 이해하기를 원하시면 일반 상대론을 공부해야 합니다.