相対性理論の「相対性」って??

質問

疑問があったので・・・質問させていただきます。

相対性理論に関して・・・ほとんどよく知らないのですが・・・(苦笑)

相対性理論のネーミングが気になって・・・

何かと相対している理論なんでしょうか?
もしかしてこの質問答えは無いのでしょうか?アインシュタインに聞かなければわからないパターンなのでしょうか?

ご存知の方や「こういうこと」ではないか?という方がいらしたら・・・^^)

回答No.1

a0123456789 · ベストアンサー

何かと相対しているというのではなく、全てが相対的にしかわからないと云うことです。
この意味での相対については、”エテール(絶対座標系を定義めるために想定されたもの)”の存在否定があります。　　←　力学的、電磁気的、工学的現象においても絶対運度は検出できず、必ず対象との間の相対的な運動としてしか取り扱えない。

尚、アインシュタインの相対論の前に、ガリレイの相対論(力学的現象の観測にて、観測者の居る座標系の絶対速度を知ることが不可能である)というのがありますが...　　←　判りやすく云うと、例えば走っている車の速度は、地面に対しての相対速度は判っても、宇宙空間の中での絶対的速度は判らない。(少なくとも、地面に対する相対速度が同じでも、東向きに走った場合と西向きに走った場合では、地球の自転速度の影響で地球の自転速度の２倍程度の速度差があるような.....)

お礼

どうもありがとうございます。

そういう意味で「相対性理論」なのですか・・・。大変勉強になりました^^)

回答No.6

Mell-Lily

相対性理論の”相対性”とは、物理法則の相対性を指します。

【特殊相対性原理】
すべての慣性系において、物理法則は同一である。
【一般相対性原理】
すべての座標系において、物理法則は同一である。

直感的に言いますと、飛行機の中や自動車の中でも、地上と同じように生活できるということです。

お礼

どうもありがとうございます。

それって不思議ですよね。

回答No.5

grgr56

まずは特殊相対性理論の方から。アインシュタインは理論の前提として以下の二つをあげました。

前提その１　：　どんな座標系でも、それを基準に取ったとき、ニュートンの力学の方程式が成り立つ場合、そのような座標系のどれから眺めても電気力学の法則および光学の法則は全く同じである、という推論である。

前提その２　：　光は真空中を、光源の運動状態と無関係な、一つの定まった早さｃを持って伝搬する

前提その１が意味するところを考えますと、「どのような座標系から観ても、電気力学、光学の法則は全く同じである」→「他と法則が異なって見える特殊な座標系は存在しない」　つまり「この座標系から観測された電気力学、光学の法則が絶対的に正しくて、他の座標系から観測されたものは全て補正が必要だ」などと主張できる「絶対正しい座標系」は存在しない、ということなのです。自然法則の前には全ての座標系は平等。美しいことですね。

こんなのはあたりまえだ、といわれるかもしれません。しかしNo1の方がかかれている「ガリレオの相対性」つまりこちらから見ればあちらが西へ100km/hで移動。あちらから観ればこちらが東へ100km/hで移動、というものの見方を、電磁気学の法則に当てはめると、立場によって電磁気学の法則が異なる、という結論が導かれてしまうのです。そこで特殊相対性理論は誰から見ても電磁気学の法則が同一である、という前提から出発し、ガリレオ変換とは少し違ったものの見方を導き出しました。

さて、この前提を元に理論を組み立てていくと、「同時の相対性」という結論が導かれます。これはどういうことかというと

「空間上の離れた２点で起こったイベントが、同時か、そうでないかは観測者の立場によって異なる」

という文字だけ読むとなんだかわからない内容です。具体的には有名な「時計が遅れる、進む」というやつです。

たとえばあなたの時計が一時間進んだと思った間に、あいつの時計は３０分しか進んでいないと思う。これはあなたから見れば「やつの時計が遅れている」ですが、はたしてそう言い切っていいのでしょうか？実は相手から見ればあなたの時計が遅れているように見えるのです。ではどっちが正しいのか？ここで「相対性」という言葉の意味を考えれば「どちらが”絶対的に”正しい、というわけではない。」ことになります。つまりあちらから観ればこちらが遅れ、こちらから観ればあちらが遅れている、というのが（特殊相対性理論が示すところの）この世の姿なのです。時間の進み方ってのも所詮はその人の立場によて違うのさ。となります。

さて、一般相対性理論の方はどうでしょう？実は特殊相対性理論というのは「特殊」な場合にしか適用できないものだったのです。まず、その成立当初においては、前述のように対象とする座標系について「ニュートンの力学の方程式が成り立つ場合」という付帯条件がついていました。

さらにそれまで知られていた重力の理論には適用できませんでした。特殊相対性理論によれば、速度を０から増していっても真空中の光速を越えられないことが示されますが、ニュートンの万有引力の法則にはそんな「引力が伝わる速さの上限」みたいなものはでてきません。これは困った。

というわけで、重力（あるいは加速度運動）も含んだ「一般的な場合」にも適用できる理論というのが作られ、「一般相対性理論」となったわけです。

もう少し長い説明は参考URLを参照してみてください。

参考URL：

http://member.nifty.ne.jp/GOtsubo/contents/science/relatindex.html

お礼

どうもありがとうございます。

昔の人はすごいですね^_^)

相対性理論とはまさに絶対性を否定する理論なのですね。

時計が進む遅れるはおもしろいですよね。

回答No.4

mmky

詳しい回答は皆さんで出ていますので、言葉の意味まで
相対的なという意味は、絶対的なという意味の反対の意味です。
アインシュタインさんの相対理論は、絶対的なものは存在しないと
言ったのですね。哲学みたいですね。
あるのは、光の速度はどのように観測しても同じであるということだけかな。
relative：比較上の, 相対的な, 相関的な
（反対語⇔absolute：絶対的な）
the theory of relativity ：相対性理論.
参考程度まで

お礼

どうもありがとうございます。

英語で相対性理論はthe theory of relativityとなるのですか。おもしろいものですね・・・。絶対的に対してとのことなのですか・・・ほんと哲学みたいですよね・・・。

回答No.3

ojizou_san

飛行機は地球の上を飛んでいる。
地球は太陽の周りをまわっている。
その太陽も銀河系から見ればその中心に対して運動しているでしょう。
こうして考えていくと、何か宇宙のどこかにすべての運動の基準となる
「絶対的な原点（絶対座標）」が存在しそうですよね。
実際、こういう考え方が主流だった時代もあったようです。
「地球が宇宙の中心である」とした天動説なんかはその代表です。

このような考え方に対し、
「この世には絶対座標などは存在せず、すべてはお互いの
相対的な関係だけが問題である」
としたのが相対性理論。
この「万物は相対的である」という考えと、かの有名な
「光速度不変の法則」が相対性理論の骨子なのです。

たとえば西向きに時速１００キロで走る車があります。
この１００キロというのは、あくまで地球（地面）を基準にした考え方ですよね。
しかし逆に「地球が東向きに時速１００キロで進んでいる」
と考えることもできます。
この場合、大事なことは
「どちらがどちらに対して運動している」ということじゃなくて
「お互いが相対速度１００キロで運動している」ということだけが重要なのです。

このあたりが「特殊相対性理論」の基本ですかね。
「一般相対性理論」になると、もうちょっと、どころでなく厄介になりますけど。

お礼

どうもありがとうございます。

そういう考えなのですね。

一般相対性理論というのが気になりますね・・・。誰かご存知(短い説明方法を)の方いらっしゃったら是非・・・。

回答No.2

a0123456789

先ほどの回答で、一部（最後の部分）に間違いがあることに気付きましたので訂正します。

間違い：
　地球の自転速度の影響で地球の自転速度の２倍程度の速度差があるような.....)
訂正：
　地球の自転速度の影響で車の相対速度の２倍程度の速度差があるような.....)