相対性理論

質問

相対性理論の本を読んだのですが（難しい数式など一切載っていない
読書感覚の本です）さっぱり意味がわかりません。。。
重力が強かったり光の速度に近づくと時間が遅くなるとか、、
本当なんですか？

回答No.1

noname#130938 · ベストアンサー

まあ、本当ですね。
本を読んだなら、説明は蛇足になると思いますが、一応。
西速度１００km/hのAと、東速度１００km/hのB、西速度１００kmのｃがあるとします。
高校までの考え方で、
ＡからＢをみれば２００kmになりますよね。
ＡからＣをみれば　　０kmですね。
全部の速さを１０００kmにしても
ＡからＢは２０００km
ＡからＣは　　　０km
で、全部が光そのものだとすると、
ＡからＢは「光速さの２倍」
ＡからＣは「光が止まって見える」
になっちゃいますね。
でも、光が止まって見えたりする訳はないので、この考え方はおかしい事になります。つまり、高校までの考えからは、きわめて速さの遅いときに適用できるものです。
そっから相対性理論になるわけですね。
結果だけを書くと
ＡからＢは光の速さ
ＡからＣも光の速さ
その代わり、時間の長さが変わってきます。
今の本でわからなければ、
もっと初歩から書いてある（たとえばゼノンのパラドックスあたりから書いている）本から読めば理解しやすいかと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。速度の相対性とか書いてました。。
光は絶対的なものなんでしょうか？

回答No.9

noname#111369

宇宙ステーションの速度はどれ程の速度でしょうね、
で、地球の地面は１Ｇあるから、宇宙ステーションでは１Ｇではない。
でも、地球の地面は速度が遅いが、宇宙ステーションは速度が速い。

これって、
☆地球の地面は『重力が強い（１Ｇ）のでは時間が遅れる』速度は低いですね。
☆宇宙ステーションは『光速度に近いので時間が遅れる』重力は弱い（約０Ｇ）ですね。

なので、双方で時間が遅れますよね？。
で、双方の『遅れる時間』の比較は電波で通信して確認ですよね？。

なので、地上で比較の確認作業と宇宙ステーション内で比較の確認作業とで、
２箇所で検証が可能な気がするけど、その『遅れた時間』の比較の差は、私は知らない。
知らないので、興味が湧いて来た。

回答No.8

nourider

本当です、机上の空論ではなく実験で観測された事実によって、その理論の正しさは実証されました。
具体的には皆既日食の時に太陽に隠れて見えないはずの星が太陽のすぐ外側に確認された（皆既日食で太陽の光がシャットされたため確認することができた）ことによって、「太陽の重力で光が曲げられた」ことが証明されたのです。

その後人工衛星などによる超高速移動体（人工衛星は時速二万八千キロ）での時計の遅れなども実証され、疑いの余地の無い理論となっています。

回答No.7

debukuro

アインシュタイン著
相対性理論
岩波文庫
本人の著書の翻訳と解説です
使われている式は著者本人のものです
ぜひお読みください

回答No.6

zxcvbnm99

>本当なんですか？

本当です。実生活でも使われていますよ。
一例として，

「一般相対論 GPS」

と入力して，検索エンジンで引いてみてください。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96#GPS

回答No.5

noname#130938

ＮＯ１です。
光（の速さ）を絶対として考えていますね。
通常は時間を絶対として考えていますね。
ただ、光が本当に絶対かどうかはわからないと思います。
実験室で出来るようなことではありませんし。

回答No.4

noname#111369

＞　本当なんですか？

と問われれば、体験した人間は居ないと答えよう！。

さて、ブラックホールがあって、観測者とブラックホールの線上の伸ばした先に在る星の光は、
ブラックホールの重力で曲げられて、本来ある空間を通れない。

そう、寄り道する分だけ時間が遅れると言うのが本当なのかも知れませんね。
そう、ブラックホールの軸上の風景は重力レンズの効果で拡大されて見えるかも知れないね。

光速度で動く電車が在ったとしたら？、
電車の後方を見ると真っ暗で何も見えないハズですね。
当然、電車の外の後方に居る人は電車が光速どに近づくにつれて暗闇に。

電車の中の人が電車車内の前方を見ると白く眩しい、この世の光がすべてと思える様な輝き。

そう、光の速度は普遍なのですからね。
電車が光速度で動いている、外も中も光速度。
しかし、電車の内部は止まっている様にしか見えない。
電車の中は電車の中に居る人にとっては相対速度がゼロですからね。

じゃ、電車の中では電車の後方の壁がテレビのモニタが付いていてビデオを再生しているとしたら・・・。

さて、地球はとても速い速度で動いています。
太陽系も、また、凄く速い速度で、
銀河系も凄い速い速度で動いている。

しかし、光速という速度で動いた経験が在る人間は存在しない。
光速に近づいた人間が居るだけです。

太陽がブラックホールに成ったら、その時に地球の人間が生きていたら、
ブラックホールと化した太陽に吸い込まれる地球上で人間は何が見えるか？。

光速に近い速度は幾らでも最高速度の記録が可能です。
しかし、光速度で移動を経験した人間はいない！？。
だから、机上で思考だけが駆け巡る。

お礼

回答ありがとうございます。たしか本にもアインシュタインの
思考実験とか書いていました。

回答No.3

noname#130938

ひとつ思い出しましたが、
ゼノンのパラドックスの中の（比較的有名でない）ひとつに
「砂を一粒落としても音は聞こえない。だから砂の塊を落とした時に聞こえる音は現実には実在しない」みたいなのがありました。
ゼノンパラドックスの中では極めてくだらないので有名ではないんです。
けど、これにゼノンの言いたい事が集約されている気がしまして。
結論は「砂一粒の音は小さいから聞こえていないだけ」ですね。
二粒でも同じ三粒でも同じ・・・・・
ゼノンが言いたい事は「人間の耳なんてアテに出来ないよ」
転じて「人間の目もアテに出来ないよ」
さらに「人間の感覚もアテにできないよ」
ゼノンは、相対性理論にちょっと気がついていたのかも？

回答No.2

hula-girl

相対性理論はなかなか理解しがたいですよね。
私も何年も何度も読み直して、ほんの一部わかった様な気がする程度です。
「運動している物体は時間がゆっくりと進む」と言うのは３０数年前にアメリカ人がジェット機と原子時計を使って実際に実験をして、高速で飛んでいるジェット機内の時計が地上の時計より２０時間の飛行で４０ナノ（１／１０億）秒遅れ、相対性理論の予測道理だと発表したことが有ります。
光の速度にはほど遠い速度での実験ですが実際に高速で移動している物質内（ジェット機）では時間が遅く進んだ様です。
何度も読んでいて何か閃くとちょっとうれしい物です。脳トレだと思って頑張って読んでみて下さい。ただ、相対性理論だと話し相手が周りになかなかいないのが一番の難点ですがね。

お礼

ありがとうございます。読んだ本にも光時計とかいう
例がありました。。難しいです。。。