動くものは本当に長さが縮むの？

質問

「高速で動くものは長さが縮む」と言われますが、これは二者間の時間差（同時性の破れ）のために双方の長さが違って観測される事象であって、本当に移動物体の長さが縮んでいるのではないと思うのですが。剛体が伸びたり縮んだりすることはあり得ない気がします。ただ、光速度を不変に保つために、二者の間で時間と空間が一緒に変化することは理解できます。どなたか詳しい方、教えてください。

回答No.3

kon555 · ベストアンサー

時間差というか、厳密にいうと「動いている物体を止まっている人が観測すると、それが止まっていた時の長さよりも、移動方向に縮んで見える」です。
　速度が速いと顕著になりますが、実際には僅かでも動いている物体には全てこの現象が発生しています。
https://kakinotane-blog.com/lorentz-contraction

>>本当に移動物体の長さが縮んでいるのではない
　ある意味では正しいのですが、『本当に』の部分がネックですね。まあ細かい事を割愛すると、停止すると長さは戻るので物理的な長さが縮んでいるわけではない、と考えていいです。

お礼

初心者は縮んでいるのか、そうでないのか白黒をハッキリさせたい気持ちになるのですが、相対論はやはり複雑そうですね。わかりやすいサイトの紹介もありがとうございました。これからもコツコツと勉強を続けていきます。

回答No.4

atm_phantom

先に回答した方々の通りですが、一つ大事なことを認識して頂きたくて、コメントさせていただきます。

この問題の説明にいつも使われる「 動いている電車 ( 又は飛行機、宇宙船 etc. ) の中に光の往復を利用した時計を置いて、それを外から見る。」という状況を、

動いている電車の中の人が止まっている地上に同じ光往復時計を置いて、見てみる。

と皆さんの説明しているのと全く同じ状況が起きます。
あたかもともにサイレンを鳴らした２台の救急車がお互いにすれ違う時に共にドップラー効果を感じるのと同じです。
相対性理論というのは、「 物理現象とそれを認識するという行為を謙虚に見直す。」という姿勢を理論的に突き詰めた結果出てきたと物の本には書いてあります。
本当に長さが縮んでいるか、時間の進み方が遅くなっているかはともかく、GPS でその考えを考慮しなければ、測定誤差が出てきてしまうという世界の認識からはある意味で真実です。

№ 3 の方の回答の中に「 ある意味では正しいのですが、『本当に』の部分がネックですね。」と書かれているのも、このためであると推察いたします。

お礼

「長さの縮み」と「同時性の破れ」と「時間の遅れ」はみんな関係しているようですね。相対性理論の奥深さを痛感するとともに増々興味が湧いてきました。どうもありがとうございました。

回答No.2

watanabe04

https://www.youtube.com/watch?v=voFHToRM4xI&t=506s

ご参考

回答No.1

watanabe04

高速ではなくて光速ですね。
太陽から出た電磁波の一種は地球の大気によって壊れ、
違う物質に変わるそうです。
その生存時間は２マイクロ秒。
光速でも３００ｍ程度しか命がないのに地上で観測されるそうです。
これはどう見ても大気圏が縮んだとしか思えないのでは？

お礼

初めてのOKWAVE投稿で緊張しました。貴重なご意見ありがとうございます。youtubeも参考に勉強していきたいと思います。