光速について

質問

似たような質問が既出であるとは思いますが…光速の不思議について教えて下さい。

例えばＡ点から物体Ｂと物体Ｃが同時に逆方向に遠ざかっていく場合、ＢとＣの速度がどちらも光速の５０％を超えていれば、両者の相対速度は単純計算上は光速を超えてしまいますよね。
これが容認されないとすれば、ＢＣ間の距離が、ＡＢ間の距離とＡＣ間の距離の和では無くなってしまうように思いますが、現実にこのような事例が発生した場合、３点の距離関係はどのようになるのでしょうか？

回答No.14

jamf0421

>超自然現象を想定しているわけではありませんが、宇宙船が加速して
>いることの根拠をボールの動きに求めるなら、その加速は「ボールに
>対する相対的な加速」にとどまり、ボールと宇宙船の同等性は崩れな
>いように思えるんです。

ボールはただの観測手段です。定性的なら人間の体感でわかります。宇宙船が加速、あるいは減速していることは簡単に観測できる例としてボールを挙げただけです。もともと宇宙船と一体ものであったボールは、Bさんに対して同等の同等の慣性系で一定の相対速度をもつAさんの宇宙船の慣性系座標で静止していました。
これが突然、大加速、大減速しました。
ボールには何も力は働きませんでした。
宇宙船の座標系がもとの慣性系から大きく変わりました。
ということです。

>>宇宙船に固定した座標系が慣性系であったら、そこの一点に静止して
>>いるものは、外部から加速しない限りは静止し続けます。

>それはボールに固定した座標系についても同じですよね。

そうです。

>>あるとき静止していたボールが加速度運動をしたら、ボールを加速
>>する操作をしたか、宇宙船に固定した座標が慣性系でなくなったか
>>です。ボールを加速する操作をしていなかったならば宇宙船が慣性
>>系でなくなったのです。

>つまり、「ボールを加速する操作をしていないからボールは加速して
>いない」、「宇宙船は加速する操作をしたから加速している」という
>ことでしょうか？

ボールについて言っているだけです。宇宙船の加速度はボールの観測から得られる結論です。

お礼

ご回答ありがとうございます。

根気よくお付き合い頂き感謝します。

回答No.13

jamf0421

>それですと、宇宙船がボールに対して加速（減速）したのか、
>ボールが宇宙船に対して加速したのか分からないのではない
>でしょうか？

ものごとに対する基本的な合意は必要です。
宇宙船に固定した座標系が慣性系であったら、そこの一点に静止しているものは、外部から加速しない限りは静止し続けます。
あるとき静止していたボールが加速度運動をしたら、ボールを加速する操作をしたか、宇宙船に固定した座標が慣性系でなくなったかです。ボールを加速する操作をしていなかったならば宇宙船が慣性系でなくなったのです。

もし他に超自然現象の可能性を考えるならば、なんとでも言えますがあまり意味はないとおもいます。

お礼

ご回答ありがとうございます。

超自然現象を想定しているわけではありませんが、宇宙船が加速していることの根拠をボールの動きに求めるなら、その加速は「ボールに対する相対的な加速」にとどまり、ボールと宇宙船の同等性は崩れないように思えるんです。

＞宇宙船に固定した座標系が慣性系であったら、そこの一点に静止しているものは、外部から加速しない限りは静止し続けます。

それはボールに固定した座標系についても同じですよね。

＞あるとき静止していたボールが加速度運動をしたら、ボールを加速する操作をしたか、宇宙船に固定した座標が慣性系でなくなったかです。ボールを加速する操作をしていなかったならば宇宙船が慣性系でなくなったのです。

つまり、「ボールを加速する操作をしていないからボールは加速していない」、「宇宙船は加速する操作をしたから加速している」ということでしょうか？

基本的な合意とは、「ボールが勝手に動き出すことは有り得ない」という常識のことでしょうか？

それは物理とは無関係なように思うんですが…。

回答No.12

jamf0421

>人の感覚に依存しないと２物体間のどちらが加速しているかどう
>かは判断不能なのでしょうか？

例に挙げた人の感覚も、加速度という物理現象を感じたものです。Aさんの宇宙船では、船内のどんなものでも加速度を感じるし物理的に測定可能でしょう。等速直線運動なら船内にボールを空中に静止させておけるでしょうが、その宇宙船が折り返しをすれば、そのボールは船の前端にぶつかって跳ね返るでしょう。
一方Bさんの宇宙船のボールは空中に静止したままでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞等速直線運動なら船内にボールを空中に静止させておけるでしょうが、その宇宙船が折り返しをすれば、そのボールは船の前端にぶつかって跳ね返るでしょう。

それですと、宇宙船がボールに対して加速（減速）したのか、ボールが宇宙船に対して加速したのか分からないのではないでしょうか？

回答No.11

jamf0421

>A、B、C、３者のうちのすべての２者間（AとB、AとC、BとC）の同等性が
>崩れることはないと思っていました。
最初の方で話をしていた限りではそれぞれが、等速直線運動をしています。それこそまっすぐとんでいます。それならどれかが優先することはありません。みんな同等です。

>この同等性が崩れる根拠がまだ十分には理解できませんが、各２者がお
>互いの相対性以外に慣性系という基準に依存していることがその理由な
>のでしょうか？

等速直線運動ならば、No8までで話が済んでいたつもりだったのです。
しかし、質問者さんがNo8の回答へのお礼の形で、皆が同時に会った場合の相互の時間の経ち方の矛盾を生じる可能性について質問されました。
そこでNo9の回答をいたしました。一つは各座標系の時間の経ち方の計算に若干誤解が生じているかもしれないので、まずそれについて説明いたしました。

もう一つは簡単に3者が同時に面会、というを書かれていましたが、そのことが慣性系を扱う特殊相対性理論の枠から外れる操作を含んでいることを理解していただく必要があるのでこれについて（大した学もないのに）無理して説明を書きました。
それまでBさんに対してAさんが(2/3)c, そのAさんに対してCさんが(2/3)c（この時Bさんに対しては(12/13)c)という等速直線運動をしている例、つまり慣性系の例を扱っていました。しかしこの限りにおいては、3人が一堂に会することは永遠にありえません。離れるだけです。また皆が落ち合って時計を比べるには、折り返して戻ってくることが必要です。そこで折り返すことで相互の座標系の同等性を壊す原因があることを説明したかったのです。
逆に折り返し運動に同等性を壊す原因がないのなら、相対速度をもつもの同士が、一方が動いている他方の時計は遅れている、と観測している、つまり互いに相手の時計が遅れていると観測するのですから、落ち合ってどちらか一方が遅れていたら変です。浦島効果などありえません。

さてBさんとAさんの場合だけ考えますと、AさんはBさんに対して(2/3)cの速度で離れ、また(2/3)cの速度で戻り（ここが重要でAさんは本当に折り返します。）、両方の時計を比較します。この時動いている時計はゆっくり進みますので、BさんからみてAさんの時計は√5/3倍遅く進みます。従ってBさんの時計でみて1秒遠ざかり、1秒で戻ってきたならば、Bさんの時計は2秒進みますが、Aさんはこれに対して2x√5/3秒（1.49秒）しか進んでいません。つまりAさんは少しですが年のとり方がすくない！
しかし、互いに等速直線運動である限り、双方の座標は互いに同等な系ならば、(2/3)cは両者の相対速度に過ぎません。Aさんの方からみれば、Bさんが(2/3)cで1秒遠ざかり、(2/3)cで1秒で戻ってくるのではないか、という議論もできそうです。そうなると今度はBさんの時計がAさんの時計にくらべて遅れなければならないことになります。Aさんの時計の進みが遅かったというのはおかしいことになります。

ここで非同等性を生むのは、見た目でなく本当に折り返しをやったのがAさんだった場合を考察しているからです。この時Aさんは大きな加速度を感じる必要があります。（超々厳しい逆噴射急ブレーキと、超々厳しい戻り方向への大加速）Aさん見た目はBさんが折り返しをしたように見えますが、自分が感じている加速度から、折り返すのは自分と認識できます。BさんはAさんが折り返してくるのを観測してしますが、自分は加速度を感じないので、自分ではなくてAさんが折り返しをやっている、と理解します。ここでAさんとBさんの同等性は崩れるのです。
そして相互の時間の関係を特殊相対論の枠組みでの便宜的計算方法についてNo10に書いた次第です。（図を入れられなくて大変わかりにくくて申し訳ありませんが...)

お礼

ご回答ありがとうございます。

ご説明よく分かりました。
随分、自分に認識不足のありましたこともよく分かりました。

私のもともとの質問が等速直線運動のみに関するものであったのも理解しましたが、ご説明を頂くなかで、やはり興味があり、且つよく分からないのが、非同等性を生む加速や折り返しというものの正体です。

＞Aさん見た目はBさんが折り返しをしたように見えますが、自分が感じている加速度から、折り返すのは自分と認識できます。BさんはAさんが折り返してくるのを観測してしますが、自分は加速度を感じないので、自分ではなくてAさんが折り返しをやっている、と理解します。ここでAさんとBさんの同等性は崩れるのです。

人の感覚に依存しないと２物体間のどちらが加速しているかどうかは判断不能なのでしょうか？

回答No.10

jamf0421

No9まで書いた者です。もう少しだけ付け加えます。BさんからみてAさんが(2/3)c, CさんがAさんからみて(2/3)cで、Bさんからみて（12/13)cで飛んでいき、また戻ってくる場合です。
向きをかえ加速度運動するする人と、加速度運動しない人で同等性が崩れることはNo9でお書きしたとおりです。
時間の関係からいえば、加速度運動しない人の座標からみた、しない人の時間遅れの効果のみが出ると考えてよさそうです。
Δt'=Δt{1-(v/c)^2}^0.5
ですから、(2/3)cで飛び去るAさんの時計で1秒行き、1秒でBさんのところへ戻ったとすれば、Aさんは2秒ですが、Bさんの時計はAさんよりも早く進み、2x(3/√5)≒2.683秒経っています。
同時にCさんがAさんに対して(2/3)c、Bさんに対しては（12/13)cで飛び立って2.638秒後に戻ってくるならば、Bさんの時計では2.683x(5/13)≒1.032秒で往復しているはずです。
ではAさんの時計2秒に対してCさんの時計は1.032秒でしょうか、というのが問題です。
最初のBさんに対するAさん、Cさんの動きの計算の処方は以下の通りです。Bさんのt(時間）とx（位置）の直交座標を書きます。それに対して、x軸を正の方向にθ=tan(v/c)、t軸を負の方向にθ回転させた斜交座標をとり、tとxのメモリは{(1+(v/c)^2)/(1-(v/c)^2)}^0.5だけ引き伸ばします。Aさんの場合v/c=2/3です。Aさんの斜交座標でx=0がAさんの認識でAさんはt軸にそって動いていきます。これをもとの直交座標で認識するのがBさんです。Aさんが折り返すときにθ'=tan(-v/c)の座標系に乗り換えますからx軸を負の方向にθ、t軸を正の方向にθ回転させますので、こんどは大きく開いた座標系になり、これのt軸にそってAさんは帰ってきます。折り返しでAさんのある時刻に対応するBさんのtが、Aさんが座標を乗り換えたとたんに飛ぶことがわかるとおもいます。
CさんはBさんを直交座標とする時、v/c=12/13に対応する座標系に従います。Bさんから見る限りAさんと話は相似です。
3つの座標系を書いたグラフからいえば、Aさんの2秒に対してCさんの1.032秒が対応しているようで全体の辻褄があうようですが何か思考に穴が開いていないか心配です。

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞お互いが同等な座標系と考えるなら、たとえば地球からロケットで飛んでいったものからみれば、地球が離れて行き、また向きを変えて戻ってきたのであり、地球の時計が遅く進んでいるのです。どちらかが年をとっていることが変です。しかしこれは一方の人（ロケットの人）が向きをかえて戻ってくる時、折り返しで加速度運動することが、それをしない人（地球の人）より時間が経っていないという効果の源泉になります。だから加速度運動をして向きを本当に変える人が問題になります。

＞向きをかえ加速度運動するする人と、加速度運動しない人で同等性が崩れることはNo9でお書きしたとおりです。

このあたりの理解が私にはスッポリ抜けていたように思います。

A、B、C、３者のうちのすべての２者間（AとB、AとC、BとC）の同等性が崩れることはないと思っていました。

この同等性が崩れる根拠がまだ十分には理解できませんが、各２者がお互いの相対性以外に慣性系という基準に依存していることがその理由なのでしょうか？

このあたりの勉強が必要だと思いました。

回答No.9

jamf0421

>これは、よくSFででてくる、ウラシマ効果ということの根拠だと思
>うんですが、

段々生兵法で大怪我をしそうですが、一応説明を試みます。

相対性理論は時間と空間の座標が混じるので話が複雑になります。もしかして時間の経ち方について質問者さんに誤解があったりするといけないので付け加えます。
No8で書いた例は運動しているAという飛行機についた座標系で、動くもの（ミサイル）を観測した時の結果を静止系B（地面）からみたらどうなるかということで比較しました。この時以下の式をつかっています。
x'=(x-vt)/{1-(v/x)^2}^0.5
t'={t-((v/c)^2 )x}/{1-(v/c)^2}
もしAという座標系で動いていないもの（x'=0)たとえば飛行機に固定した座標のパイロットの場合ならばx=vtとなりこれをt'の式にいれれば、
t'=t{1-(v/c)^2}^0.5
を得ます。これは時間の経ち方の比較でNo6の回答でつぎのように書いた式とまったく同じものです。（Δをつけたりつけなかったりですみません。）
Δt'/Δt={1-(v/c)^2}^0.5
動いている座標での時計はゆっくり進む、としてよく述べられているのはこの関係で、（2/3）cで動く時計は地上の時計よりも√5/3≒0.745倍の速度ですすみます。
浦島効果は動くものの時計が静止しているものよりゆっくり進む、ということを言っているのでしたら、これのことです。しかしこれはただ等速運動で離れてゆくものの話です。

双子のパラドックスはもっと複雑な話です。一度高速ではなれたものが、また会うために逆向きで戻ってくるのです。しかし、お互いが同等な座標系と考えるなら、たとえば地球からロケットで飛んでいったものからみれば、地球が離れて行き、また向きを変えて戻ってきたのであり、地球の時計が遅く進んでいるのです。どちらかが年をとっていることが変です。しかしこれは一方の人（ロケットの人）が向きをかえて戻ってくる時、折り返しで加速度運動することが、それをしない人（地球の人）より時間が経っていないという効果の源泉になります。だから加速度運動をして向きを本当に変える人が問題になります。
本来なら特殊相対論の世界では収まらなそうな話ですが突然運動の向きが180度反転したことを認めるならば、行きと帰りの座標系の乗り換えが、加速度運動をする人には一瞬の出来事でいわば連続折れ曲がりなのですが、静止した人にはそれが長い時間が経ったように見えて、相対的に加速度往復した人の方が時間が経っていないことになる仕組みになります。
これについてはあまり自信もなく間違えたことを書きそうなので勘弁してください。

お礼

ご回答ありがとうございます。

難しいですねえ。
私もだいぶ理解が厳しくなってきました。

少し基礎に戻って出直したいと思います。

回答No.8

jamf0421

>「Ａ地点に座標系を定めての観測であれば、起こり得る」
>ということでよいでしょうか？
>
>あるいは、「Ａ地点の座標系からみて物体Bと物体Cが○○km離れている」
>という表現自体が、相対性理論からみれば破綻しているのでしょうか？

距離が測れないということはありません。まず、A地点を基準の静止系とします。Aの両サイドに時計（時間を合わせる方法はすでにかきました。）を持ったひとが、それぞれ20万kmならんでいれば、どちらの側でも1秒後に20万キロの位置の人がBあるいはCを観測できるはずです。
一方離れていくもの同士（B、Cとします。）の関係は、例えばBからみればAが飛行機でCが飛行機から発射されるミサイルの例と同じです。この場合はまえに書いた微分の変換形を普通の形で（かどうかよく知りませんが）書いて座標変換を調べれば分かります。空間座標と時間が入り混じってしまいます。
x'=(x-vt)/{1-(v/x)^2}^0.5
t'={t-((v/c)^2 )x}/{1-(v/c)^2}
ですが、Bがx, tの値、Bに対して動いているAでの値がx', t'です。
ここでAでのCの観測値がx'=20(万km)、t'=1(sec)というわけです。これをAが20万km/secで動いているとするBからみたらどうなるでしょうか？
｛1-(v/c)^2}^0.5=γ
と略記してxとtについて解けば、
x=(x'+vt')/γ
t={t'+(v/c^2)x'}/γ
となります。
v/c=2/3として計算します。x'=20（万km), t'=1(sec), v=20(万km/sec)を代入すると、Aという座標系で観測して20万kmを1 secで行ったものが、Bの座標系で観測すると53万km離れたところまで1.938 secで行ったということになります。これは27万7千km/secにあたり光速30万km/secを超えていません。（計算に間違いないかチェックしてご覧になって下さい。）

お礼

おかげさまでだいぶ理解が深まってきました。

すみません。もうひとつだけ、疑問があるのですが、

＞Aという座標系で観測して20万kmを1 secで行ったものが、Bの座標系で観測すると53万km離れたところまで1.938 secで行ったということになります。

これは、よくSFででてくる、ウラシマ効果ということの根拠だと思うんですが、A地点（Aさん）からみた1秒後の位置関係にお互いが至るまでの時間は、

AさんからみてBさんに対して1秒後
AさんからみてCさんに対して1秒後
BさんからみてAさんに対して1秒後
BさんからみてCさんに対して1.938秒後
CさんからみてAさんに対して1秒後
CさんからみてBさんに対して1.938秒後

ということになると思うんですが、仮に1秒を10年に換算した場合、後に3者が同時に対面したとき、肉体年齢４０歳のはずのCさんが、Aさんに大してはやはり４０歳だが、Bさんに対しては５９歳、という変なことにはならないのでしょうか？

回答No.7

jamf0421

すみません訂正させて下さい。相互に動く座標での時間の長さが違う、という話で
「Bさんの車両の中央から光をだし、両端に着く時間を合計します。Bさんが仲間に車両に乗ってもらって時計を合わせて計測するなどします。
Δt'=2L'/c
となります。車両の全長をcで割った値になります。
AさんからみたらΔtはtとt'の合計値となります。
Δt=t+t'=(2L/c)/{1-(v/c)^2}
となります。」
と書いてしまいました。結果は同じになりますが、実験の説明がよくありません。（ずぶの素人の悲しさです。）Bさんの車両の中央から光をだして、前端（または後端）で反射させてもどってくる時間を測った、とする方が合理的ですね。そのときΔt'=2L'/cです。そしてその同じ現象をAさん達が見ていたら往復にかかる時間がΔt=t+t'ですね。

回答No.6

jamf0421

>そうしますと、ｖが秒速0.6ｃの場合、BさんとAさんの相対速度は秒
>速0.6ｃで、同じくBさんとCさんの相対速度も秒速0.6ｃですよね。

そうです。但し相対速度の意味はAさんがBさんを観測したとき、あるいはBさんがCさんを観測したときの速度、という意味です。

>BさんがAさんの所から飛行機で出発すると同時にミサイルに乗ったC
>さんを発射した場合、その1秒後の3者の距離関係が疑問です。
>1秒後、AさんとBさんの距離は0.6ｃ、BさんとCさんの距離も0.6ｃです
>よね。

Aさんの座標系でBさんは0.6c進み、Bさんの座標系でCさんは0.6c進みます。

>そうすると、古典的イメージではAさんとCさんの距離は1.2ｃだと思う
>んですが、相対性理論では0.88ｃになるんですよね。

AさんからCさんをみると0.88cの速度で進んでいるのです。

>そうであれば、
>「出発の1秒後、AさんとCさんの距離は0.88ｃで、BさんはAさんと
>Cさんの中間地点に居る。なのに、AさんとBさん及びBさんとCさん
>の距離はどちらも0.6ｃである」
>ということになると思います。

どの座標系で観測するかで結果が違うということです。BさんからAさんとCさんを見れば自分が中間点ですが、BさんをAさんやCさんがみて中間点である必要はありません。Bさんからみて左に0.6cで走っていくAさんと、右に0.6cで飛んでいくCさんがいて、しかもAさんがCさんを観測（あるいはCさんがAさんを観測）してその結果が0.88cで構わないのです。

>この速度的、距離的なブレは、現実にはどのような現象となって現れる
>のでしょうか？

ぶれではなくて、測定結果が現実なのです。どの座標系で観測したかの問題なのです。
納得するには座標変換の根拠のようなものの例が必要ですね。（手間がかかるし素人で書きたくなかったのですが。）長い１本のレールがあり、Bさんが1台の速度vの車両にのっています。地上にはAさんと仲間がレール沿いに並んでいます。Aさんと仲間の時計あわせは、Aさんが原点として、仲間の人の座標をPとしたときに、その人の時計の時刻を、Aさんの時刻にP/cを加えたものにします。
Bさんの車両の長さは（走っていますが、Bさんにとっては車両は静止系です。）Bさんが物差しではかれます。この長さをL'とします。Aさん達がBさんの車両の長さを測るにはある時刻t（Aさんにとってのtは他の人にとってはt+P/cだが、この場合は他の人はその人のt）に車両の前端と後端の位置を観測しマークし、その距離を物差しで決めます。これをLとします。（実はあとで書きますが、LとL’は一致しません。）
Bさんが車両の中心から前端と後端に光をだします。（真ん中でフラッシュをたきます。）因みに光速はどんな速さで飛んでいる人に対しても常にcということ、および、発光体の速度に依存しないことは実証されています。Bさんは光は同時に前端と後端につくのを観測できます。
Aさんからみれば発光後、光は前端に向かっていきますが、その間に前端はvtだけ前に進んでしまいます。後端はvt'だけ発光点に近づいてきます。前端には
t=(L+vt)/c
かかって到達します。
一方後端には
t'=(L-vt)/c
かかって到達します。
すなわち、
t=L/(c-v)
t'=L/(c+v)
です。Aさん達の測定では、前端と後端に光は同時に着いていません。
車両の長さの測り方は上に書きましたのでLとL'を結びつける実験をします。Bさんの車両の中心から光が前端および後端に着いたときに地面にマークを入れるのです。Bさんにとっては両端から同時にマークを入れるのですからこの距離はL'に決まっています。
Aさん達が地面のマークの距離を物差しではかります。この値をMとします。そうすると前端と後端に光が着いたときのマークですから、
M=c(t+t')
になります。
さて、速度vで動いている座標系で測った長さ2L'のものを、静止系で測ったら2Lになったとして、この関係を
L=kL'
と書いておくことにします。
Mと2L'の関係が動いている座標と止まっている座標の関係です。Bさんにとっては静止している列車の長さである2L'を、相対速度vで動いているAさんの方で測るとどうなるか、の関係です。
2L'=kM
よって
2L'=kM=kc(t+t')=kc（L/(c-v) + L/(c+v))=2kL/{1-(v/c)^2}=2(k^2)L'/{1-(v/c)^2}
となります。この式の一番右と一番左からkを解くと
k={1-(v/c)}^0.5
になります。これは１より小さい数字になりますから、ものが静止した条件で測った長さよりも、それが動いている状態で測った長さが短いということになります。
時間の長さも互いに運動している慣性系で非同等です。
Bさんの車両の中央から光をだし、両端に着く時間を合計します。Bさんが仲間に車両に乗ってもらって時計を合わせて計測するなどします。
Δt'=2L'/c
となります。車両の全長をcで割った値になります。
AさんからみたらΔtはtとt'の合計値となります。
Δt=t+t'=(2L/c)/{1-(v/c)^2}
となります。
従って
Δt'/Δt=(L'/L){1-(v/c)^2}
であり、L=kL'、k={1-(v/c)^2}^0.5でしたから
Δt'=Δt{1-(v/c)^2}^0.5
となります。よって動いていると時間の値は小さくなります。こんな考察により座標変換の式（前回書きましたが）がでてきます。座標系を決めないと長さも時間も速度も決まらないし、結果は座標系によってことなる数字になります。そしてそれが実際に観測される結果で、手にする結果はそれしかなく、それ以外の現実とか、真実とかは（観測されないから）無いのです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

やはり大まかにですが、ご説明の内容は理解したと思います。

そうしますと、No.２補足欄に書きました質問でいいますと答えは、
「Ａ地点に座標系を定めての観測であれば、起こり得る」
ということでよいでしょうか？

あるいは、「Ａ地点の座標系からみて物体Bと物体Cが○○km離れている」という表現自体が、相対性理論からみれば破綻しているのでしょうか？

回答No.5

jamf0421

すみません。慌てて書きまして、初めAさんに対して速度vで動くB、そのBさんに対して速度vで動くCさんのように書きながら、Aさんの座標系で見た速度uの物体を、Aさんにたいしてvで移動するBさんの座標系でみればどれだけか、という話にすりかわってしまっていることに気付きました。しかし、速度加法のはあのようになる、とご理解いただければ、と存じます。

お礼

ご丁寧にありがとうございます。

速度加法については、数式は私には難解ですが、概略は理解したと思います。

そうしますと、ｖが秒速0.6ｃの場合、BさんとAさんの相対速度は秒速0.6ｃで、同じくBさんとCさんの相対速度も秒速0.6ｃですよね。

BさんがAさんの所から飛行機で出発すると同時にミサイルに乗ったCさんを発射した場合、その1秒後の3者の距離関係が疑問です。
1秒後、AさんとBさんの距離は0.6ｃ、BさんとCさんの距離も0.6ｃですよね。

そうすると、古典的イメージではAさんとCさんの距離は1.2ｃだと思うんですが、相対性理論では0.88ｃになるんですよね。

そうであれば、
「出発の1秒後、AさんとCさんの距離は0.88ｃで、BさんはAさんとCさんの中間地点に居る。なのに、AさんとBさん及びBさんとCさんの距離はどちらも0.6ｃである」
ということになると思います。

この速度的、距離的なブレは、現実にはどのような現象となって現れるのでしょうか？