宇宙のことを学びたい
東大宇宙博士が教える
やわらか宇宙講座
井上 智彦
宇宙博士
サイエンスライター
東洋経済新報社
凡才でもわかる！
天才アインシュタインの
「相対性理論」P198〜
宇宙の学びは
挫折しないために
”難しいことはスルーする”
というルールだったけど
「相対性理論」は
どうやら無視できないみたい
なぜなら
ブラックホールは
アインシュタインの
“相対性理論”から導かれたもの
らしいのだ
数式は使わずにエッセンスを
わかりやすく
と書いてあったので
読んでみる
空間も時間も”絶対的”なもの
ではなく
それぞれの置かれた状況によって
変化する”相対的”なもの
相対性理論の不思議さの原因は「光」
”光は誰がどう見ても速度が変わらない”
というとても不思議な性質がある
例えば
前の車が時速80キロで走っている
わたしはその後ろを
時速70キロで走っている
80-70= 10
わたしの車から見て
前の車が遠ざかっていくスピードは
時速10キロ
次に
地球から光が放たれた
光の速度は秒速30万キロ
この光を
秒速10万キロの宇宙船で
わたしが追いかけるとする
30-10= 20
宇宙船から見て光の速度は
”秒速20万キロ
ではない”
光の速度は秒速30万kmのまま
観測している人が動いていても
光の速度は変わらない
P201
？？？？？？？？？
「光の速度は変わらない」
「光の速度は絶対的である」
と受け入れるしかない
相対性理論では
“光の速度ではなく
空間や時間が変化する”
ということが明らかになった
具体的には
“物体は動いていると
長さが縮み、時間が遅れる”
「絶対的」なのは
空間や時間ではなく“光”
光の速度は絶対なので
“どんな物体も
光の速度に到達することはできない”
光の速度に近づいていくと
まるで体が重たくなったかのように
加速されにくくなる
P198〜202
？？？？？？？？？？？？
ってことは
秒速30万kmの宇宙船を
開発したとして
それに乗って追いかけたとしても
光には追いつけない
という意味？
なのかな？
うーん
理解できないけど
今はとりあえず
丸覚えだな
ちなみに
ニュートンの「万有引力の法則」では
地球が太陽のまわりを回るのは
太陽の強い重力によって地球が太陽方向に
引き寄せられている
という説明だった
一方
アインシュタインの相対性理論では
「物体があるとまわりの時空はゆがみ
ゆがんだ時空に物体があると動く」
太陽のまわりの時空がゆがんでいて
地球は“ゆがんだ時空に沿って”
進んでいることになる
太陽のまわりの時空がゆがんでいて
地球はゆがんだ時空にそって
ただ進んでいるだけ
地球はまっすぐに進んでいるつもりでも
空間自体がゆがんでいるので曲がってしまう
？？？？？？？？？
アインシュタインは
“重力の正体は時空のゆがみである”
ということを発見した
“相対性理論”の正しさは
観測や実験から実証されている
ニュートンの理論が
完全に間違っていたわけではなく
重力の弱い場合や物体の動きが
“光の速度に比べて”遅い場合には
「万有引力の法則」は通用する
ただ
どんな理論にも適用できる限界がある
P205〜207
「空間のゆがみ」は
天体観測から実証されているP208
星の光が太陽のそばを通るとき
太陽がゆがませている空間に沿って
光の進路が曲げられていることが
確認されている
「時間のゆがみ」は
東京スカイツリーでと実証されている
「相対性理論」によれば
重力の弱いところでは時間の流れかたが
速くなる
スカイツリーの展望台
高さ450メートルでは
地上よりもわずかに重力が”弱い”ため
時間がほんの少し“速く”進む
「1日で10億分の4秒」ズレが検出されている
ん？？？？
素朴な疑問が湧いてきた
宇宙旅行に行くことを
浦島太郎に例える現象がある
あれって
どういうことだっけ？
宇宙船で旅して地球に帰ってきたら
同世代の人たちが老人になっていた
というやつ
どうやら
この現象も
アインシュタインの「相対性理論」が
関係するみたい
”速く移動するほど
止まっているものよりも時間の進み方が
遅くなる”
うーん
•••••••
わからん！笑
深掘りすると
脇道に入り込んで迷子になるから
ルールに従って
さらっと読んで
メモするに留める
宇宙のことは
単位が億とか兆とか
そもそも理解しがたい
だから
わたしにとって
光の正体とかも
謎だらけであたりまえだ
ざっくり
さらっと
進めていこう
再び“相対性理論”が
出てきたときのための
ただのメモだ
“相対性理論” 4つのポイントP199
①空間や時間は
物体の動きによって変化する
②エネルギーが物質になったり
物質がエネルギーになったりする
③物体のまわりでは空間と時間がゆがむ
④時空のゆがみこそが重力の正体である