휴식 프레임

Rest frame

특수상대성이론에서 입자의 정지 프레임은 입자가 정지해 있는 좌표계(기준 프레임)이다.

복합물체의 나머지 프레임(유체, 또는 많은 진동 원자로 만들어진 고체 등)은 물질을 구성하는 입자의 평균 운동량이 0(입자는 개별적으로 운동량을 가질 수 있지만 집합적으로 순 운동량이 없는)인 기준 프레임으로 취한다. 예를 들어, 가스 용기의 나머지 프레임은 용기 자체의 휴식 프레임일 것이다. 이 프레임은 가스 분자가 정지해 있지는 않지만, 한 방향으로 다른 방향으로 이동할 가능성이 더 높지 않다. 강의 나머지 프레임은 무동력 보트의 프레임일 것이며, 물의 평균 속도는 0이다. 이 프레임을 질량 중심 프레임, 즉 모멘텀 중심 프레임이라고도 한다.

모멘텀 중심 프레임은 입자나 복합 물체의 총 에너지(총 상대적 에너지)가 불변 질량(빛 제곱의 척도-인자 속도의 곱하기)이기도 한 기준 프레임으로 주목할 만하다. 물체나 시스템이 최소 총 에너지를 갖는 기준 프레임이기도 하다.

특수 상대성 및 일반 상대성 모두 사건이 발생한 시간은 관찰자의 나머지 프레임에 따라 달라지기 때문에 모든 시간 측정의 나머지 프레임을 지정하는 것이 필수적이다. 이 때문에 초신성 등 천문학적 사건의 타이밍은 보통 사건에서 나오는 빛이 지구에 도달한 시점을 기준으로 기록되는데, 사건이 발생한 '실시간'은 선택한 휴식 프레임에 따라 달라지기 때문이다. 예를 들어, 게 성운 초신성에서 지구로 이동하는 중성미자 입자의 나머지 프레임에서, 이 초신성은 빛이 지구에 도달하기 불과 얼마 전인 11세기 AD에서 발생했지만, 지구의 나머지 프레임에서는 약 6300년 전에 사건이 발생했다.

참조

  • Charles W. Misner, Kip S. Thorne, John Archibald Wheeler (1973). Gravitation. W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-0334-3.CS1 maint: 복수 이름: 저자 목록(링크) 이상적인 기체와 같은 완벽한 액체를 위한 응력 에너지 텐서 논의는 페이지 139-140을 참조한다.