相対性理論

質問

光速で戻ってきたテイラーは、数千年後の猿の惑星たる地球に到着しますが、相対的に考えて、地球がテイラーから光速で離れて戻ったと同義なので、地球が、数千年後のテイラーを迎える（つまり真逆）でも良さそうなものですが、なぜ、そうならないのでしょうか？。

回答No.4

teppou

No.2,3 teppou です。
　＞何をもって「宇宙全体」とするのでしょうか。
　＞阪神の1人の選手が巨人に移籍した場合と、阪神の選手の1人以外の全員が巨人に移籍した場合、もはや、移籍した団体の方が全体とならないのでしょう
　No.1 の方の回答に「宇宙全体」という言葉が出てきますが、この言葉に対する御質問でしたら、No.1 の方にお願いします。
　No.1 の回答も正解と思いますが、分かりにくいのではないかと思い、私は違う回答をしました。
　そうではなく、単独の疑問でしたら、宇宙は一つで、「巨人宇宙」や「阪神宇宙」があるわけではないので、御質問の意味が分かりません。
　なお、追加の御質問でしたら、補足コメントとしてお願いします。

回答No.3

teppou

＞なぜ、戻ってこれないのでしょう。
　との疑問ですが、
　「でなければ戻ってこれません。」の部分でしょうか。
　そうだとして、追加の回答をしてみます。
　地球から真っ直ぐに宇宙に飛び出すとしますと、加速の間、いわゆるGを感じます。加速度運動の期間です。
　ある速度まで加速して、一定の速度で宇宙のどこかまで真っ直ぐ飛行している間は、無重力状態になります。地球に戻ってくるためには、一旦停止しなければなりません、この時も逆方向にGを感じます。マイナスの加速度です。
　停止した後、地球に向かって加速します。
　このように、真っ直ぐ行って真っ直ぐ戻ってくる場合は、往復４回の加速時間が必要です。
　この加速している時間の間は、慣性系から外れますので、地球上と同じ条件ではなくなります。
　直線飛行だけでなく、円形や楕円形の飛行をしても同じことです。
　陸上競技で、楕円コースを走るときなど、カーブの部分は体を内側に傾けますよね、これは重力と遠心力が吊り合うようにしているのですが、宇宙空間ではカーブの外側に向けてロケットを噴射し続けなければなりません。（ちょっと分かりにくいかもしれませんが）このロケット噴射をしている間ロケットの機体には加速度が掛かっています。この状態も慣性系から外れています。
　こういうことで、等速直線運動をしながら、地球を出発して宇宙のかなたにいってまた戻ってくることはできないのです。

お礼

ありがとうございます。よくわかりました。何をもって「宇宙全体」とするのでしょうか。
阪神の1人の選手が巨人に移籍した場合と、阪神の選手の1人以外の全員が巨人に移籍した場合、もはや、移籍した団体の方が全体とならないのでしょうか？。

回答No.2

teppou

宇宙船は、地球を出発して地球に戻りますが、その間地球は、等速直線運動をしていますので、宇宙船と地球は同じ条件ではありません。
　地球は慣性系とみなせますが、宇宙船は、ある期間必ず加速度（慣性力）を受けます。でなければ戻ってこれません。加速度を受けている間は、慣性系とはみなせませんので、地球と宇宙船は対等ではありません。
　対等とみなせるのは、双方とも慣性系でなければなりません。そういう場合は出会うことはないのです。

お礼

ありがとうございます。
難しいです。
なぜ、戻ってこれないのでしょう。

回答No.1

SPROCKETER

テイラー宇宙飛行士が乗った宇宙船は宇宙全体に対して光速度に近い速度で飛行したので、時間の遅延が生じて未来の地球に戻る結果になりますが、その数千年後の時間までに数千光年の空間を飛行しています。

　それに対して地球は宇宙全体に対して光速度に近い速度で運動していませんし、数千光年の空間を移動したわけでもありません。宇宙や地球は止まっていて、宇宙船が光速度で飛行したと考えて良いわけです。

　従って、地球に留まって数千年間待ち続けたロボットがいるとすれば、数千年後に宇宙船に乗ったテイラーと出会う事が出来るわけです。

お礼

ありがとうございます。では、光速で移動する宇宙ステーションから逆方向に光速で発射された宇宙船の場合だとどうなりますか？。宇宙に全体とかあるんですか？。