慣性系と座標系って何のことを言うのでしょうか？

質問

よく相対性理論などで用いられる用語で、慣性系、座標系、加速系などがありますが、いずれもいみがさっぱり…。辞書等で調べてもスカスカな説明文だけなのでよくわかりません…。加速系は慣性系に対して加速度運動しているもののことを言うのですが、そもそも加速度運動って？　そんな全く初期レベルのところから教えてほしいのです。誰か教えてください。重複になってしましましたが
申し訳ございません。

回答No.3

Ryou29 · ベストアンサー

1) 加速度運動：例えば、リンゴの木からリンゴを”へた”のところを静かにはさみで切ると、リンゴは（静かに）落下し始めます。ただし、地球上では！（落ちると世間ではかりに呼んでいます）落下速度0から増加していきます。だんだん早くなって落下していきます。（現実の地球上の抵抗力は今省略）このとき、リンゴは加速度運動をした（地球に対して）と呼びます。（物理学では）
2) 座標系：相対性理論では、観測者（リンゴを地球上で見てる人、つまり観測してる人）はそれぞれ物差しCと時計Wを持っていると考えるようですよ。つまりワンセット（C,W）ですね。このCの事を将来、数学に乗せて計算するため座標系（Coordinate system)と呼んでいくんですねーー。このアイデアはどうなんでしょうかねーー

　なお付け加えますと、リンゴの重力の問題は一般相対性理論で解決されたはず、ということになっているようなんですが、このところはあまり本には見かけませんね！！　　まあ、ということです。

お礼

ご回答有難うございました。例を挙げてくれているのでわかりやすかったです。加速度運動はよくわかりましたが、
やっぱり座標系のことがよくわかりません…。（ぉ
座標系は測定するためのものさしと言えばよいのでしょうか。でも座標系という言葉が資料等に出てきたときに、座標系をものさしに翻訳すると意味があわなくなってしまいす。座標系…恐ろしや…。
例を挙げてくれたのでわかりやすかったです。有難うございました。

回答No.4

decidrophob

まず、座標系は、観測者が宇宙を観測するときに使う、時間と空間のセット。ただ、相対性理論では、時間と空間の関係がかなり複雑で、Minkowski 幾何学という幾何学で記述され、あなたの質問レベルでは対応できません。

ここまでは、他の回答でもいいです。

慣性系、加速系については、的外れな回答が多いので、補足しておきます。

慣性系とは、
力が働かない物体の運動を等速直線運動、または静止として表現できるような座標系のとり方のことを言います。

加速系とは、任意に慣性系をとったときに、観測者がその慣性系に対して加速度運動しているような観測者が、時空を観測するときに用いる座標系のこと。

この考え方は、これ以上簡単に説明できないし、
その真意や背景を理解しようと思えば、かなりの勉強が必要です。

回答No.2

ezcomeezgo

質問の趣旨とずれるかもしれませんが、ナツメ社から
出ている「図解雑学　相対性理論」という本を
一読されてはいかがでしょう。
かなり噛み砕いて解説されてると思います。

私はこの会社の者ではありませんが、この
「図解雑学」シリーズ面白いです　^^)

参考URL：

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4816319743/qid=1096902872/ref=sr_8_xs_ap_i1_xgl/249-1028527-8861118

お礼

本の紹介有難うございました。図解雑学ですか。
なんか相対性理論が雑学と呼ばれるのってなんか悔しいですね…（笑
また買ってみます

回答No.1

134

慣性系というと、物体に「力」が加わらない状態ですね。この場合、静止しているか、等速運動をしています。
　相対性理論では「特殊相対性理論」の系ですね。等速運動だけというのは、「特殊」な世界なので、「特殊相対性理論」というそうです。

　加速系は、物体に「力」が加わっています。主なものは重力です。力が加わるので、速度に変化が生じます。
　相対性理論では「一般相対性理論」の系ですね。

　座標系は、長さや移動距離などのものさしを考えるということだと思いますが、この部分につきましては、より食わし人にお任せしたいと思います。

お礼

ご回答有難うございました。ということは、
静止しているそこら辺の岩とか、時速４０でずっと走ってる車は慣性系っていうんですかね。重力って加速系なんですか？…。加速系って難しい…。どうも有難うございました。