TB-LAB BLOG

坪川研究室ブログです！適当に更新します！

相対性理論～その1～

物理

お久しぶりGominoです

abeから順番が回ってきたので，書いていきたいと思います．
Gomino第弐回目の内容は相対性理論！！みなさんE=MC2って聞いた事ありますか？ネスカフェの「イーネ、マジ、カンタン！！」では，ありません．E(物質が持つエネルギー)=M(物質の質量)C2(光速の2乗)です．この式と相対性理論を考えたのはアインシュタインです．これから少しの間僕の記事にお付き合い下さい．

もし俺がSPECホルダーだったら

仮に俺がニノマエのように指を鳴らすと俺の周りの光の速度が秒速30メートルになるSPECホルダーだったとします．そして今あなたといる時に指を鳴らしたとします．ちなみに今の時刻は目の前にある時計台は12時ぴったり，あなたの腕時計も12時ぴったりです．後ろからベルの音がして振り返ると自転車が来ています．自転車に乗ってる人はとても細く，自転車も長さが短くタイヤが縦長の楕円です．ぶつかりそうになった為に自転車が止まりました．すると自転車の形が普通の自転車の形になり乗っていた人も細長くなくなりました．「動いているものは，長さが縮んでみえるこれが相対性理論です」
折角なのでSPECを使った状態で自転車に乗ってみましましょう．今度は街の建物が細く見えます．「自分が動いている場合は，止まっている相手の方が細く見えるんです．」なので俺と並走しているあなたは俺のことは細く見えず元のままなのです．そしてあなたは何処まで細くなるのか気になりペダルを必死に漕ぎました，しかし全然スピードが上がりません．なぜでしょう？理由は簡単「スピードが上がると，体重がどんどん重くなっていくんです．だから加速しにくくなるんです．」
自転車に乗って時間もたったのでふと時計台を見ると13時を指しています．もう一時間もたったのかと自分の時計を見るとこちらはまだ12時15分です．時計はどちらが正しいのでしょうか？「どちらの時計も合っています．動くものは，止まってるものより時間の進みが遅くなるこれが相対性理論です！！」
しばらくの間あなたは俺と光の速度が秒速30メートルの世界で楽しく遊びました．SPECを解除した時に周りではどのくらいの時間が経っていたことでしょう？あなたの大切な人はもう老人になっていることでしょう・・・

時間の進み方

上の話ではSPECの所為で大変な事になりましたねｗｗ時間の進み方少し興味がわきましたか？興味津々だってじゃあ少し実験をしてみましょう． 進んでいる電車の中でボールを前後に同じ速度で打ち出し壁にぶつかったタイミングを電車内と電車外で測る実験をしてみます．車内にいる人はボールは同時に壁にぶつかります．そして外で見ている人は前方に打ち出されたボールは電車が進むので移動距離が伸びます．逆に後方に打ち出されたボールは移動距離が短くなります．そして前方に打ち出されたボールは「元々のボールの速度＋電車の速度」になり，後方に打ち出されたボールは「元々のボールの速度－電車の速度」になり結局ボールは同時にぶつかって見えるのです．
しかし光でこの実験をするとおかしな事が起こります．前後同時に光を発射すると電車の中で見ている人は同時に壁にぶつかったように見えます．しかし電車の外で見ている人は前方に発射された光は電車が進むので移動距離が伸びます．逆に後方に発射された光は移動距離が短くなります．ここまではボールと一緒です．しかし光は電車の外の人が見ても秒速30万キロメートルで進みます電車の速度で光は速くなったり遅くなったりしないのです．なのでわずかに後ろに発射されたひかりのほうが早く壁にぶつかります．これがアインシュタインの示した「同時刻の相対性」です．どうして実験の結果の様な事になってしまったかと言うと光に速度合成の法則が適応されないからです．光は誰が何処で見ても一定の速度なのです．
上の実験の結果「ある二つの出来事が，ある人にとっては同時に起きているように見えるが，別の人には時間がずれて起きているように見える」これはどちらかの人が間違っているのではなく両方とも正しいのです．光の速度は誰が見ても絶対に同じ，これが動かせないのなら他のものの考え方を変えよう．「時間の尺度は誰にとっても唯一絶対である」という従来の概念の方を否定しようこれがアインシュタインの革新的な発想方法でした．実に面白い． この記事を読んでいてくれている人で時間の進み方がいつもと違うと感じた事がある人はいますか？ 例えばつまらない講義を受けている時は時間の進み方が遅いと感じませんか？逆に好きな人といるときは時間の進み方が早いと感じませんか？これは単なる錯覚ではなくて実際に時間は長くなったり短くなったりするんだ，ただ心理的な時間を測定できる時計がないから分からないだけと言う説もあります．この記事を読んでいる人が楽しい時間を過ごす事を祈っています．

安堂ロイド

長々と難しいそうな話をしてきましたので少し最近の話をしたいと思います．
安堂ロイドってドラマ知ってますか？あんまり視聴率はよくなかったみたいですが僕は大好きです！！どのくらいはまったかというとZoffでコラボ眼鏡を買ってしまうくらいはまりました．で相対性理論を絡めて話すと，安堂ロイドでは思いは時空を超えると言っていましたが思いは質量がゼロなので可能なのかもねって話です．

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最後に

この記事で興味がわいた人はぜひ相対性理論を楽しむ本よくわかるアインシュタインの不思議な世界著佐藤勝彦を読んでみてください． 明日は雪みたいですね．今年はホワイトクリスマスになるんでしょうか？
クリスマスまであと8日です．今年は何の予定もありません・・・サンタさん彼女をください！！ではでは！！