相対性理論で未来に行ける表現はおかしい！？

質問

私は科学物理にはうとい、普通の社会人男性です。
暇つぶしに興味本位でタイムマシンのことを調べているとアインシュタインの相対性理論に遭遇し、
自分の解釈が間違っていなければ、相対性理論に基づいて理論上、
未来に行ける。まあ、解説でもそう言ってます。光の速度に近い乗り物の開発で可能とか。
ただ、現代では100％開発は不可能とのこと。まあ、当然でしょうね！
ただ、疑問に思ったのは、光の速さに近くなれば時間が遅く進むことの理屈からそのような乗り物を
作ってタイムトラベルをしたとしても、ドラえもんやバック・トぅ・ザ・フューチャーのように未来に年老いた自分自身が存在することにはならないのでありませんか？
うらしま効果って言うらしいけど、浦島太郎と同じことですよね！
だって自分自身は乗り物の中にいるし、自分が乗り物にのってタイムトラベルをした時点から出発した場所に行った？戻ってきた？だけで、そこに未来の自分が存在することにはならないですよね。というかいるはずがないし。
ということは、つまり未来に行けるという表現はおかしいのではないでしょうか？
ただ自分の時間感覚と、出発したもとの位置に戻ったときの経過差が生じただけで。
ただ現代では過去に戻る理論が確立されていないと聞きますので、もし過去に戻れる理論が確立すれば、過去の自分と遭遇する理屈になるのでしょうが…？！
それでも未来にいっても、過去に戻る理論がなければ出発した時代にはもどれませんよね！
また、その場合、過去の自分にあえても、上記のようなことから、未来の自分に遭遇することはまずありえないのではないですか？
私の考え方はいかがでしょうか？ご解説いただければ幸いです。

回答No.2

noname#195146 · ベストアンサー

普通に「相対論によれば、未来に行くことができる」と言われているのは、たとえば他人の10年後を自分の1年後で見たり会ったりできるということです（10年、1年はたとえばの数字）。

　未来の自分自身に会うためには、必ず過去に戻らねばなりません。自分の1年間で10年後の世界に行ったとして（これは既存の相対論の枠内でOK）、そこに居続ければ自分自身に会うことができないのは、既にご理解されておられる通りです。

　そこに10年後の自分、つまりその世界と共に時を過ごした自分に会いたいなら（もしくは会ってしまったなら）、10年前のその世界に戻らねばなりません。

　そして10年経てば、10年前に未来にタイムトラベルしてきた自分に会えます。それなら、辻褄が合います。矛盾も出ません。

　ただ、今のところ過去に戻る方法が確かには見つかっていないのです。因果律（原因が先にあって、結果が後でで起こる）は経験上、極めて正しく、物理学も一応はその前提で考えています。しかし、因果律が崩せるか崩せないかは、誰も証明できていません。

　実際、「もしワームホールを潜り抜けられたら」といった前提で過去へのタイムトラベルの可能性を示唆する見解もあります（キップ・S・ソーンのものが有名）。ホーキング博士は、時間順序保護仮説という因果律を守る仕組みがこの宇宙にはあると考えていて、ワームホールを潜り抜けようとする前にワームホールは消失するはずだという見解です。

　因果律の崩壊は難しい問題を含みます。たとえば、自分に会いに来た10年前の自分を殺したらどうなるか。自分は10歳若いときに死んだことになり、10年前の自分を殺した自分はいなくなります。すると10年前の自分を殺す自分がいないので、10年前の自分は死なず、10年前の自分を殺せる自分がいることになり、それなら自分に会いに来た10年前の自分を殺せることになり……（延々と繰り返し）。

　これは「母親殺しのパラドクス」と呼ばれるものです。なんらかの方法で過去に干渉すれば、今の状況は変わってしまい、過去に干渉できなくなるが、という延々とループする矛盾です。こういう矛盾を許さない仕組みが、この宇宙にあると信じているのがホーキング博士です。一方、ソーンは因果律は幻想で、過去へのタイムトラベルは条件付きで可能かもしれないと考えています。

　どちらが正しいのかは、今のところ全く分かりません。ただ、過去に干渉して未来が変わるかどうかについては、数学モデルを作って計算すると解がない、つまりあり得ないとなることは分かっています。

お礼

お詳しいご回答ありがとうございました。さらによく理解できました。「母親殺しのパラドクス」とうのはなかなかおもしろい話ですね。解釈が間違ってなくてよかったです。

回答No.8

noname_deadbeef

＞時間の遅い速いの理論があっても、人体に対する影響は何も変わらないのですか？

そんなことはありません。地球から見て亜光速で行って戻ってくるロケットの中の時計は遅くなるし人間はゆっくり喋るしゆっくり慌てるしゆっくり寝て起きるしゆっくり年をとるし肉体的にも精神的にも10年経ったつもりで地球に帰還してみれば地球では何十年も経っているのです。

…こう書くと色々変なことが起こっているように感じるかもしれませんが、そうではありません。時計が狂っているのではないし、人体が狂っているのでもないです。正確な時計――人の心拍数やウランの半減期やロケットの中のあらゆる実験とその測定においてなんの問題もない時計――をロケットに乗せて行って戻ってきたら地球においてあった時計と食い違うのです。

地球とロケットそれぞれにとって1秒は間違いなく1秒なのに、それぞれの1秒は全く個別の事情であり共有できないものなのです。このあたり、正確に合わせられた時計に囲まれて育った日本人には特につまづきやすいポイントだったりするかもしれません。

お礼

ありがとうございます。そうなのですか。大変、勉強になります。ますますこの世界に興味が出てきました。色々調べてみたいと思います。

回答No.7

noname_deadbeef

我々は未来に向かって進んでいるのではなく、未来に向かってただ流されているのである。（適当）

相対論（特殊相対論、または現実的な範囲での一般相対論）の範囲ではできることは2通りあります。亜光速で動く等により自分の時間の進みを遅くすることと、冥王星とかに移住して（地球にいる場合より）自分の時間の進みを（少々）速くすること。
後者を「過去に戻る」と呼ぶ人はいなそうですね。

表現の問題としては、普通にしてたら生きて到達できない未来に、人為によって生きて到達しよう（その際に途中の年月を失っても良い）という行いを「未来に行く」と言うのだと思います。コールドスリープは「未来に行く」感があります。医療の発達により健康に長生きできるようになることはちょっと違う感じがします。
＃では1年後にタイムスリップすることと1年間昏睡することは寿命以外に何が違うか？…

箱に詰めて保管しただけのものをタイムカプセルと呼んだり、教訓を未来へのメッセージと呼んだりするのと同じようなものかもしれません。

お礼

ありがとうございます。少し疑問に思うことが出てきました。
相対論による未来等の話とは若干外れるのですが、時間の遅い速いの理論があっても、人体に対する影響は何も変わらないのですか？時間や年月という概念を少し変化させて、あるいは考えなくて、例えば１年を１０年という概念に、または100年を１年とう概念にかえても結局、人体に何の影響も無く人間の寿命の長さは特に変化がないのでないのではですか。時間が遅くなれば長生きするとか、早くなれば寿命も短くなるということはないですよね。それならば未来とか過去へのタイムトラベルと言うのはおとぎばなしみたいなものなのかなー？

回答No.6

okkinaa

直接の回答にはならないと思いますが、タイムマシンは作れません。

私が知る限りタイムマシンに関して空間移動について述べている人はいないです。
皆さん時間移動だけを論じてますが、
タイムマシンは時空移動であって空間の移動方法も考えないといけないんですよ。

地球は自転と公転をしているのは理解できますよね。
今から１時間後の位置はこのままではなく、
自転と公転の結果の位置だということです。

時間移動出来たとしても空間移動が出来なければタイムマシンは宇宙に放りされてしまうということです。

次に高速の空間移動には衝突の危険性が伴うのは理解できますよね。
飛行機ですらバードストライクで破損するんですよ。
それ以上の高速で移動している場合は破損どころか衝突即大破でしょうね。

さらに問題なのは宇宙における位置を把握できないという問題があります。
過去に地球に巨大隕石が衝突していますが、
それによって地球の位置は多少なりともずれているはずですね。
未来でも隕石の衝突で地球の位置は変わっていることでしょう。
これらは計算で算出できる物ではないので、
１００年後の地球の位置だと思って移動してもジャストということはないでしょう。

他にも強度とか燃料とかの問題もありますが、
まあそこまで論じるまでもなく、
タイムマシンは実現不可能な乗り物ですね。

お礼

ありがとうございます。すごく掘り下げて、また角度の変えての見解、すばらしいご説明で大変嬉しいです。さらに私ももう少し色々調べてみたいです。

回答No.5

中村 拓男（@tknakamuri）

おっしゃっていることに特に誤りはありません。

戻ることが可能でないと「行ける」という表現はちょとまずいでしょうね。

でも未来に行ったらタイムマシンが発明されているかも(^^;

お礼

ありがとうございます。誤りがないとおっしゃられたことがさらに物事の考え成長につながります。

回答No.4

oignies

補足

光の速度をこえることが、肝要で、光の速度にちかづいただけでは

なにもおこりません。

それはたしか。

お礼

ありがとうございます。そうなのですか。某物理学サイトで限りなく光の速さに近づけば時間の流れが遅くなるという情報を得たのですが、ご回答の情報なら、実際光速以上でなければ不可能ということですね。というか理論の世界でしか議論する余地も無い話なのですね。

回答No.3

oignies

相対性理論は、

Ｉ　と　ＩＩ　

のふたつの方程式であらわされるとおもいましたが、

高校生のときならった、Ｉのほうはどうひねっても過去

にも未来にもいけないですね。

方程式　ＩＩ　はみたことないですが、たぶん、無理。

物理学者にあうきかいがあったら、光の速度をおい

こせたら、何がおきるか、をきいてみたらいいとおも

います。

常識レベルの答では、光よりはやいものはないが

答ですのでないとなりますが、おいこせれば、過去

も未来もみえるのかもね！

行けるかどうかは別。

お礼

ありがとうございます。地球上から考察した場合、現段階は光より速いものはないが定説なので、
しかたないという理屈になってしまうのですね。

回答No.1

noname#184692

＞未来に年老いた自分自身が存在することにはならないのでありませんか？

当然そこには未来の自分は存在しませんよ。
特急で駅に着いたら各駅停車で移動した自分が後から来たような話です。
双子のパラドックスってのがありますが、単に時間の流れの差が出来て片方の１年がもう片方の１０年とかに相当しているだけです。
３０歳で亜光速宇宙船で旅立って自分の時間で１年後に帰ってきたら自分は３１歳だけど、双子の兄弟は４０歳だったと…単にこういうことです。

逆の立場から見れば貴方は１０年間の旅に出て帰還したのです。
ただ、帰った貴方は３１歳でしかなかったってだけの話。

お礼

ありがとうございます。やはりそうなんですね。今までこういったことに無関心だったのですがご回答いただいたことにより関心が持ててよかったです。