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相対性理論に関して１）空間の縮みの認識
相対性理論によれば、光速に近い速度で運動すると物体が縮む、とか。今１ｍの長さの棒があったとして、それをもって光速ロケットに乗り込んだとします。光速に近づいたときに棒は縮むのでしょうが、巻尺も一緒に縮むからそのロケットの中で棒の長さを測ればやはり１ｍになるだろうと思います。準光速で移動するロケット内で空間が縮んでいることを認識するのは不可能でしょうか？それとも何らかの方法があるのでしょうか？
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- KUJIYA
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質問に対する回答とは違いますが、 紹介したNewton相対性理論の特集記事に 「準光速ロケットから見える景色はどんなものか？」 という考察がありました。 僕はそのあたりは興味なかったのですが、なんと、視界が変わってしまうらしいですよ。 僕は弟が定期購読をしていて見せてもらいました。あなたのような方ならぜひ一読されることをお勧めします。 理解できなくても、もっていて時々読み返すだけでもよいのでは？僕としては講談社の物理の超発想ですね。 （くどい！？）
お礼
ありがとうございます。 早速購買を検討します。
失礼します。先ほどの回答で ロケット内の時間tと観測者の時間Tとをごっちゃにしてしまっていたので訂正します。 この場合、tをもとにロケットの長さを求めているのですから実験風景は次のようになります。 ロケットからの通信「実験開始」でロケットの位置を測定。ロケット内の実験者が光の到達を観測したときに「実験終了」の合図を出し、ただちにロケット外の観測者がロケットの位置を測定する。 実験結果からロケットの長さを求めると縮んでいるという結果になる。 しかし、ロケット外で時間を測定し、ロケットの設計図からその長さをもとに検証すると、ロケット内の実験者の時計がおかしかったのではないかと疑う。こんな感じでしょうか。 ちなみにロケットが等速直線運動している場合は、”どちらが移動しているのか立証することは不可能”であるといいます。 僕もよくわからないのに答えてますますわからなくなってしまいそうです。 光は質量をもたないので光速近くで運動する物質は不確定要素をもつということでしょうか。
お礼
ありがとうございます。 ちょっと僕には難解です・・・申し訳ありません。
- KUJIYA
- ベストアンサー率34% (53/152)
相対速度の問題ですので、相対する者から見て 縮むのであって、相対しない者（つまりロケット内の人） には縮みを認識できない、というか縮んでいません。 こんな例を考えてみました。 何もない宇宙空間でAとBのロケットが２台、お互いに近づく方向に 光速に近い速度で接近した場合、お互いのロケットから 相手のロケットを観察すると相手が縮んでいるように 見えるはずです。 これらを観測する人間が、 Aと平行して飛んだ場合、 Bと平行して飛んだ場合、 AとBの中間点で観測した場合など、 それぞれにおいて、それぞれの縮み方は違って見える はずです。 Aが縮んでいるBが縮んでいると考えるのは適当でなくて、 観測者によって縮んでいると認識（観測）されるということでは ないでしょうか。
お礼
ありがとうございます。 やっぱり、「見えるだけ」ですか。なんか残念です。
- atom31
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１の方が仰る通り、ロケット内からの観測は不可能です。 ロケット内の長さが短くなるのも相対的だからです。
お礼
ありがとうございます。
- juvi
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ロケット内で縮むと考えるのではなく、ロケットの外から観測すると、ロケット内の物体が縮んで見えると言うことではないでしょうか。 従って、ロケット内のみで認識することはできないと思います。
お礼
ありがとうございます。 縮んで見えるだけ、だとするとなんだか相対性理論のありがたみがなくなるような気がして残念ですが・・・
お礼
ありがとうございます。 僕も光速との関係で自分の縮みを認識できるのではないか、と思いました。 今我々は光速は秒速30万ｋｍだと思っているのですが、そう思い込んでいる人が準光速ロケットの世界に入ったら、光速が秒速60万kmになっているのに気づいて、結果的に自分が今いる世界が半分に縮んでいることを認識する、なんてことはないですか？？