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特殊相対性理論について

2006/02/10 18:36

特殊相対性理論とはどのような理論なのですか？出来るだけ簡単にお願いします

kurage777
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物理学
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sanori
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2006/02/10 19:32 回答No.3

公理っていう言葉は知ってますか？数学で出てきますよね？法則自体の証明はさておいて、とにかく、それは疑いようも無く正しいものだと決め付けたものが公理で、その大前提の元に、様々な定理が導かれます。法体系で言えば、憲法が公理、法律や政令や条例が定理・・・みたいなイメージです。（以上、前置きでした。）理論の名称に「相対性」という言葉が入ってますね。しかし、物体同士の相対速度の概念は、ガリレオの時代からありました。例えば、時速１５ｋｍの自転車を時速５０ｋｍのクルマが追い越すとき、自転車から見れば３５ｋｍで走っているように見えます。雨が地面に垂直に降っていても、電車の窓から見える雨は、斜めに降っているように見えます。このような話だけで終わったのでは、アインシュタインは有名になれません。アインシュタインがブレイクするきっかけになったのは、たった１つの公理を思いついたことです。それは、「光の速さは、誰がどこから見ても必ず同じ速さに見える」（「光速不変」と言います）ということです。じっと静止していようが、クルマに乗ろうが、飛行機で飛ぼうが、真っ直ぐ見ようが、斜めに見ようが・・・・・　観測者が、どんなに動きまわっても、光は同じ速さに見えるということです。アインシュタインは、従来の物理法則をベースに、この、新しい公理を適用して、数式遊びを始めました。すると、色々と面白い数式が次々現れて、様々な現象が予言できるようになっちゃいました。例えば、静止しているＡさんの前方で、左から右へ猛スピードで駆け抜けていくＢさんは、進行方向に向かって縮んで（やせて）見えます。体重は目には見えませんけど、Ａさんにとっては、Ｂさんの体重が増加したように見えます。ダイエットしたはずなのに体重増加？！！！（「ローレンツ変換」と呼びます）そのような感じで、さらに、さらに、数式いじりを続けていたら、・・・・・なんと！！！！・・・・・物の重さ（質量）は、その重さが消滅したり減少したりすることによって、エネルギーに生まれ変わる（変換できる）という、とても非常識な結果になってしまったのです！（ドラクエの呪文で言えば、メガンテかな？）ところが、長い期間を待たずに、そのことが証明されました。それが原子力です。皮肉にも、原子力を利用する技術で最初に実用化されたのは、大量殺人の道具でした・・・。以上です。過去に、同じ質問をされた方が何人もいらっしゃいます。私が回答したこともあります。下記は、その一例です。 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1437586 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=975828 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=969503

質問者

お礼 2006/02/12 12:11

ありがとうございます。とても分かりやすかったです。もっと詳しく調べてみようと思います

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sanori
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2006/02/12 00:10 回答No.5

＃３です。再びお邪魔します。＃４さんのご回答を拝見しまして、ちょっとコメントしておく必要があります。私も特殊相対性理論に関する数式に熟知しているわけではないのですが、私の前回の回答では、説明をはしょってますが、＃４さんのおっしゃるローレンツ変換については、光速不変の公理を用いずとも、特殊相対性理論よりも前に、すでに、ローレンツが違う経過をたどって、似たゴールに到達していたらしいです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%84%E5%A4%89%E6%8F%9B ですから、特殊相対性理論の説明には、光速不変、および、質量とエネルギーの等価性についての話は不可欠です。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96