ローレンツ収縮は実験で確かめられているか。

質問

特殊相対性理論により、運動するものはローレンツ収縮により収縮する。静止している観測者から見ると目の前を通過するサイコロは回転しているように見える。このことは写真でとることができるのか。このことは実験で確かめられているか。また、実験は計画されているか。ローレンツ収縮はどのように確かめられているか教えてください。

回答No.3

ringouri

ローレンツ収縮（フィッツジェラルド短縮）は写真に撮れるような形では生じません。「写真」は空間的な広がりのある事象を「同一時刻」に平面に写像することだとすれば、特殊相対性理論により、写し出された「瞬間」は、非常に複雑な時空間が畳み込まれたものとなります。そして、「収縮」も、正確には、ガモフのおとぎ話にあるような進行方向に平べったい形では起きません。もう少し複雑な「変形」が生じます。

直接「収縮」を実験で確かめたという話は聞いたことがありませんが、間接的には例えば電荷密度の変化として現れます。「収縮」を直接確かめる必要性も価値もないので誰もためそうとは計画していないと思います。

擬似的にローレンツ収縮（フィッツジェラルド短縮）？を写真に撮る方法はあります。銀塩カメラの横走りフォーカル・プレーン・シャッターの一眼レフで水平に動いている物を高速シャッター速度で撮影すると、物体の進行方向とシャッター幕（スリット）の移動方向との組み合わせで、移動物体の長さが伸びたり縮んだりして写ります。背景は通常通り写りますのでなかなか面白い写真が撮れます。
[もちろん、ローレンツ収縮云々は冗談です。誤解はないと思いますが... (^_^;) ]

お礼

ていねいな回答をいただきありがとうございました。ローレンツ収縮は考えると楽しくなります。自分の目で直接には確かめられなくても、実際に起こっています。頭の中で実験するだけでも楽しいことです。これからも相対性理論の勉強はつづけます。これからもご鞭撻をお願いいたします。あつさも厳しくなる折、ご自愛されますように。

回答No.2

noname#82286

たぶんローレンツ収縮は起こらないと思いますよ。
長さはそのままです。
それでもローレンツ変換は当たっています。
(自分の理論ｗ)

回答No.1

N64

http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~saito/job/writing/utyu/lorentz/lorentz.html
にも、書いてありますが、時速３００ｋｍで走る電車のローレンツ収縮は、原子数個分程度だそうです。これでは、とても写真では確かめようもありませんね。100億年彼方の銀河は、かなり光速に近い速さで地球から遠ざかっているそうですが、後ろ姿しか見えないし、横から見ることもできないので、長さを測れませんね。見えたとしても、元の長さを確かめるのも、難しそうですね。

お礼

回答ありがとうございます。ローレンツ収縮が実際に写真に撮れて目で確かめられたらどんなに楽しいことでしょう。考えて想像する実験しかできないことですね。でも、それだけでも楽しいです。暑さ厳しき折、ご自愛されますように。