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時間が止まるって どう言うこと？
相対的に光速度で運動していると 相手の時間が止まって観察される と言うことをききますが これは 相手の時計が止まって観える〔動いているものが止まって観える） ということではないのでしょうか？ 「時間がとまる」ってどう言うことでしょう？ そもそも「時間」て物理学的にどのように定義されているのでしょうか？ よろしくお願いします。
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止まって見えるのか止まっているのかという事ですね。 静止しているAさんが光速移動しているBさんの時計を見ると止まっている。 これが止まって観えるという場合、時間は不変であるとなります。 あくまで見えるだけという事ですね。 B○ B○ B○ A○ A○ A'○ A○ A'○ C○ C○ C○ 上の図で静止している新幹線の車内でボールが A地点から1秒後にB地点2秒後にA地点に戻り3秒後にC地点にという反復運動を しているとします。 新幹線が止まっていれば左の図の様に見えます。 動いていると真中の図の様に見えます。 この時、「左の図での距離AB＜真中の図での距離AB」となります。 時間×速さ＝距離ですから、相対性理論で速さ（光速）は一定と仮定すると 距離が大きくなれば時間が比例して大きくなります。 つまり、左の図での距離ABが1秒なら真中の図での距離ABは1秒ちょっとです。 さらに加速すると右の図の様に距離ABは長くなり角ABA'は大きくなります。 真中で60度ぐらい?、右の図で140度くらい?（適当） 右の図でも上にAからBに移動しているのがわかりますが 光速になるとこれが180度になりAからBに移動しなくなります。 つまり時間が止まります。 さらに光速を超えると角ABA'は180度を超えAからCへ移動します。 つまり時間が逆に動きます。 結論。Bさんが1年間光速移動した場合、Aさんにとっては 1年たっていますが、Bさんにとっては1秒もたってないのです。 Bさんが光速に近い速度で移動した場合AさんがBさんの時計を見ると 遅く見えますがBさんがBさんの時計を見ても普通です。 しかし、Aさんの1秒＜Bさんの１秒ですから、Bさんが1年間光速で 旅行をして地球に帰ってくると地球では10年たっていたという 浦島太郎状態にBさんはなります。 これを時間が遅れて見えるだけとはいわないですね。 遅れているのです。 止まって見えるのではなく止まっています。 時間の定義ですが、相対性理論では光速が基準となります。 光速が不変と仮定すると時間が可変するという理論です。 自分でも何をいっているのか分からなくなってきましたが、 わかりやくす書こうと、とんでもない事を書いているのかもしれない…。
- grgr56
- ベストアンサー率36% (9/25)
相対性理論が示唆しているところは 「時間を計る絶対的（つまり誰から見ても共通な）基準は存在しない」ということになります。 したがって「相手の時計が遅れて見える」という文はいいのですが、「時計が遅れる」という場合には「誰から見て誰の時計が遅れる」という風に記述する必要があります。（誰から見ても同じ速さで動いている時計がないので。つまり見る人によって時計の進み方は異なり、そのどれもが”絶対に”正しいと言えるわけではない） さて、この観点からたとえばNo3の方の「特殊相対性理論では遅れて見えるだけだが、一般相対性理論では遅れる」という回答について考えてみましょう。 たとえば私が地球から光速に近いロケットでとびだし、途中でユーターンして帰ってきたとします。その間中私からみた私の時計は常に同じテンポで進んでいます。これは加速度が加わっている、加わらないにかかわらず同じ事です。ユーターンの最中に時計を見ると 「をを。秒針がこんなにゆっくり進んでいる」なんてことは起こりません。（時計と自分の位置の差は無視するとして） それでも私が地球に帰ってきたとき、自分がたとえば３年たったと思っていても地球ではそれ以上の時間がたっていることでしょう。 何が起こったのか？No3の方の回答に少し補足しますと： ロケットが等速直線運動しているとき：地球からみても、ロケットからみても相手の時計が遅れているように見える。 ロケットがユーターンしている間（加速度が加わっている間）：地球からロケットの時計を（時間遅れ０の仮想的な手段で）見ると時計が遅れているように見える。ロケットから地球の時計を（時間遅れ０の仮想的な手段で）観ると時計が進んでいるように見える この結果私が地球に戻ってきたときは、私の時計と地球の時計の進みが異なっています。ただ繰り返しになりますが、地球においてある時計を地球にいる人が見ても、ロケット内の時計を私がみても進み方はずっといっしょです。 「時間」については、有名な「ホーキング宇宙を語る」（原題：A Brief history of time）がわかりやすく、かつ興味深いと思います。
お礼
加速度にプラスとマイナスがあったりして地球に帰ってきたときは相殺されて 双子は同い年で再会できてメデタシめでたし というわけにはいきませんですか？ 疑問はますますふくらみます 疑問が具体化したときまた質問させていただきますので その時もよろしくお願いします 今回はありがとうございました
- Mell-Lily
- ベストアンサー率27% (258/936)
時計が遅れることと、時間が遅れることは、同じことを意味しています。動いているものが止まっていれば、時間が止まっているのです。物理学においては、時間に対する定義は必要ないでしょう。時間とは何か？という問題は、哲学的な問題です。すべての人は、時間というものを分かっているということが前提です。
お礼
時間が止まった状態が続いている という様なことになりませんでしょうか？ 頭がこんがらがってしまいます 又よろしくお願いします ありがとうございました
- First_Noel
- ベストアンサー率31% (508/1597)
双子のパラドックスについて， 両者が等速運動を行っている現時点でのみなら特殊相対論の範囲内で， 「遅れて見える」だけですが，実際にはどちらかが加速度運動を行った後の ことですので，「遅れる」のは一般相対論で記述される加速度運動のときです．
お礼
First_Noelさま 五次元空間に関する質問にも答えていただきありがとうございました これからも質問させていただきますので よろしくお願いします。
- GATE-EYE
- ベストアンサー率37% (3/8)
一番新しい日経サイエンスで時間について特集を組んでいるのでご覧になってみては？
お礼
ありがとうございます 早速みてみます 「時間」「空間」〔含物質）とそして「観測者」は三位一体のもので 本来切り離せないものなんでしょうねキット さて日経サイエンスではどのように解いているのでしょう？ たのしみです。
- bumin
- ベストアンサー率31% (219/686)
難しく考えれば考えるほど難しく説明できちゃうんですが… 例えば、太陽が０時０分０秒に発した光は、 ０時０分１秒に、太陽から１光秒のところに到達します ０時０分２秒に、太陽から２光秒のところに到達します…… この時、観測者が太陽を発して光速で進むとすると、その観測者は常に０時０分０秒の太陽を見つづける事になりますね これが相手の時間が止まって”見える”という事とお考えになって良いと思います 時間の物理学的定義… そこまで行っちゃいますと本が１冊書けちゃう（私には書けませんが^^;）
お礼
ありがとうございました 時間が止まる と言うことと 止まって“見える”と言うことは別なことですよね ちなみに 「時間が遅れる」「時間が遅れて見える」 これも別な現象ですよね そうすると「双子のパラドックス」といわれていることは「遅れる」「遅れて見える」どちらの事象なんでしょう？ 時間がありましたらよろしくお願いします。
お礼
貴重な時間をさいていただきありがとうございました たしか新幹線の外にいる観測者から見た場合でしたよね ちなみに昔はSLに牽かれた列車内が舞台でした。またよろしくお願いします。