ネットで見つけた「相対性理論の解説」が面白わかりやすかったので喋らせてください!

【声優 佐原誠って?】

●アルビン!&しまっピーズ「サイモン」役
●カードファイト!! ヴァンガードoverDress「コイデ」役
●ぷよぷよテトリス2「スクエアス」役
●アサシンクリードヴァルハラ「オズワルド」役
●CallofDuty:ModernWarfare:Warzone「アズール」役
●ロシャオヘイ戦記「冠萱」役
●真心が届く「チェユンヒョク」役
等のボイスを担当しております。
宜しくお願いいたします!

*この動画のトークを「だいたいの形」で書き起こしました。
*動画を観る時間取れないよー!という超絶お忙しい方向け。
*あるいはテロップがわりとしてどうぞ。

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どうも、佐原です。
【声優 佐原誠のサハラジ!!】にお越しくださいましてありがとうございます!
ではさっそくサハラジオ、始めて行きますよ、というわけで今回のテーマはこちら

「相対性理論がとっても面白いので喋らせてください」

というわけで今回は相対性理論についてです。

相対性理論…聞いたことはあるけど、それが何なのかはわからない。そういう方、いらっしゃると思います。何を隠そうわたしのことです。

飲み会の席とかで、したり顔で「相対性理論というのはねぇ…」と講釈垂れてマウント取りたいな、という願望を前から持っていたものの…佐原さん頭が悪すぎてそれがいったい何なのか、ずっとわからずじまいだったんですね。

それが先日、ネットで相対性理論について解説しているサイトをハシゴしていたら、ものすごーくわかりやすく解説してくれているサイトをみつけまして。それがあまりに相対性理論をイメージしやすかったので、今回はそのお話をしたいなーと思ったわけです。

そんなわけですから、今回話す相対性理論は「ざっくりした話」で、「物理学ガチ勢」からすると「そんなんちゃうわー!」と思われるかもしれません。が、そこは許してね(
学(がく)がない木っ端声優のたわごとだと聞き流してくれると嬉しいです。そしてついでに佐原でもわかる解説を希望(

これはすべてにおいてそうですが、物を理解するというのはまず大枠から順番に絞っていくと理解しやすいものです。まず相対性理論についてざっくり把握する。そして、それを理解した上で興味を持ったならば、各自そこから細かく詰めていく。そして今回はその「ざっくり話」をしますよ。そういう事です。

そんなわけで、相対性理論の話をしていきますよ!!

相対性理論というのはですね、2種類あるんです。1905年に発表された「特殊相対性理論」と、1915年頃に発表された「一般相対性理論」の2つです。

この理論を提唱したのは、かの有名な物理学者「アルベルト・アインシュタイン」さんですね。「カメラにむかってベーッってしてる写真の人」です。

そのアインシュタインさんが、ご自身が26歳頃にまず発表したのが「特殊相対性理論」。その10年後の36歳前後に発表したのが「一般相対性理論」となります。

…若くないですか…?こんな世紀の大発明をしたのが、26歳くらいて。ずっとアインシュタインさんが50歳とか60歳頃の話かと思ってましたよ…。26歳の佐原さんなんて……話す事は何もないくらい虚無の人生を送ってました(

で、この特殊相対性理論と一般相対性理論は違う物なんですけど、今回はこれをわりとごちゃまぜにして説明しようと思います。何故ならば、そうするとわかりやすかったからです。

怒らないで!!物理学ガチ勢、怒らないで!!!わかりやすさ重視でいかせてお願い!!!

というわけでですね、まず、この2つの相対性理論がしめす現象は、解説がのっていたサイトによると以下の6つだそう。

●(特殊)光の速度よりも早く動けるものはない。
●(特殊)光の速度に近い速さで動くものは、縮んで見える。
●(特殊)光の速度に近い速さで動くものは、時間が遅く流れる。
●(特殊)重さとエネルギーは同じ。
●(一般)重い物のまわりでは、時間は遅く流れる。
●(一般)重い物のまわりでは、空間がゆがむ。

1つ目~4つ目は特殊相対性理論。
5つ目と6つ目は一般相対性理論です。

すごくないですか。

物は動くとき、その速度が光の速度に近づけば近づくほど、その方向に対して「縮む」んですって。

その速度が光の速度に近づけば近づくほど、その物体に流れる時間は「遅くなる」んですって。

これはつまり。理論上は、普通に暮らしている時に、歩いたり電車に乗ったりして移動すると、その間(かん)人間は進行方向上に「縮んでる」って事です。移動中は「時間の流れが遅くなってる」という事です。

「いやいやいやそんなわけないでしょう。」そう思われた方。

何故それに我々が気が付かないかと言うと、歩いたり電車で移動したりするくらいの速度だと、変化が少なすぎて気が付かないとそういうことだそうです。何故なら、比較対象としてあげられている光の速さってとんでもなく速いからです。どのくらい速いかと言うと「1秒間で地球を7周半する速度」なんです。その速さとくらべると、歩いたり電車乗ったりしての移動速度なんて、無に等しい。だからほぼ変化が見られない。だから認識できない、そういう事です。しかし理論上は、ほんの0.0000001mmでも、確実に縮んだりしているそうです。

それと同じで、一般相対性理論の「重い物のまわりでは空間がゆがむ」にある「重い物」は、ブラックホールクラスじゃないと空間のゆがみは認識できないのだそう。だから、「ビルって超重いけど、近くにゆがみ発生してないじゃん」と言われると、それはそうよって話なんですね。比較対象はブラックホールだから(

「じゃあ、我々が普段生活してる中で、相対性理論って関係ないんじゃない?だって認識できないものは無いと一緒じゃん!」そう思われた方。

実は、我々が普段使っているものの中に、この2つの相対性理論が関わっているものがあるんですって。

それは何かというと「GPS」です。

グローバル・ポジショニング・システム。和訳すると「全地球測位システム」の事です。システムは英語ですね?まぁいいか(

佐原さんはこのGPSには日頃大変お世話になっております。「初めて行くスタジオ」とか、「ずいぶん久しぶりに行くから行き方忘れたスタジオ」とか、仕事柄毎週のようにいくわけです。なので、駅からスタジオまで行く時は、常時このGPSをON。道に迷って遅刻しないよう毎日のようにGPSを使っているわけですね。ビビりな佐原さんとGPSさんはとても相性がいい。ほんと助かってます。いつもありがとね、GPS。

で、このGPSがどう相対性理論と関わっているかと言うと、これがまた面白い。

GPSの仕組みを説明すると、Wikipediaいわく。
「アメリカ合衆国が軍事用に打ち上げた約30個のGPS衛星のうち、上空にある数個の衛星からの信号をGPS受信機で受け取り、受信者が自身の現在位置を知るシステム」
とのことです。

ざっくり言えば「人工衛星とスマホ等を通信させて現在地を知らせてくれるシステム」なわけですが、相対性理論は、この「人工衛星に使われている」そうなんですね。

人工衛星というのは、地球の周りをぐるぐるまわっている人工物。どのくらいの速度で地球の周りをぐるりぐるりしているかというと、およそ時速28000km。1日あたり16周地球の周りをまわっているそうです。まわりすぎ。

佐原さんは学生当時、お金がありませんでしたから、ゲーム1本買うのも大金。
店先で「買うか買わないか」で悩んで、ゲームコーナーのまわりをぐるぐる回ってました。たぶん僕もその時コーナーを16周くらいはしていたと思います。その様は完全に不審者。人工衛星が1日16周、地球の周りをまわってると聞いて当時の自分を思い出しました。つまり佐原さんは人工衛星みたいなもの、そういう話です。…まったく違いますね。そしてどうでもいいですね、すみません。

でですね、人工衛星は時速28000kmも速度がでてるわけですから、速度が速すぎるあまり、特殊相対性理論の「時間が遅く流れる」が発動するそうなんですね。つまり、全く同じ性能の時計を2つ用意して、ひとつは地球で、もうひとつはこの人工衛星に搭載して時間をはかると、人工衛星の方の時計は地球の時計に比べて、「針が進むのが遅くなる」という事です。

にわかに信じられませんが、理論上はそうなんです。

これに加えて人工衛星にはですね、一般相対性理論の「重い物のまわりでは、時間は遅く流れる。」が適応されます。この場合の重い物とは「地球」の事。人工衛星は地上から、高さおよそ400㎞くらいの超高度に存在してます。ですからこの場合は先ほどの理論が反転して「時間の流れが速くなる」んですね。

「重い物のまわりでは時間は遅く流れるという事は、重い物から離れれば離れるほど時間の流れは速くなる」そういう事でございます。

まとめると、人工衛星は…

時速28000kmで移動しているので特殊相対性理論の「速く動くと時間の流れが遅くなる」と、地球から400㎞も離れているので一般相対性理論の「重い物から遠ざかると時間の流れが速くなる」

この両方の現象が起きているわけですね。

そしてこれらを計算すると…「時間が速く進む」現象の方が優位性があるそうなんです。なので、「地上と人工衛星では流れる時間の速度が違う」。「人工衛星の方が時が速く進んでいる」。そういう事なのだそうです。

それだと、地上と人工衛星が通信するときにラグが生じてしまい、不具合がでると。ここらへんの理論は佐原さんにはよくわからなかったのですが、具体的にはどのくらい差がでるかというと…この「地球と衛星間で生じる時差」をそのままにすると、「1日10km以上のずれが生じてしまい、GPSは使い物にならなくなる」のだそうです。

で、この「時差」をうめるために、人工衛星には「時間のずれ」を「自動で補正する機能」が付いているそうなんですね。そういうお話。

とうわけで、どうですか。
面白くないですか、相対性理論!!

この説明をとあるサイトでみたとき、思わず興奮してしまいました。「すげー-!!すげー--!!」って。ボキャブラリーなくてすみません(

先ほどちらっと述べましたが、特殊相対性理論で語られている「光の速度」ってどのくらいの速度かというと、1秒で地球を7周半する速度。はやすぎ。
それに比べたら人工衛星の「1日で地球を16周するよ」というのはずいぶん控え目な数字のように思えちゃいますが、それでもこのように、人工衛星では相対性理論を実感できる「差」が確認できるんですねぇ。

人工衛星の他にも特殊相対性理論を確認できるものがあって、例えば宇宙ロケットがそうです。宇宙ロケットは最大時速40000km(およそマッハ3以上)でるのだそう。はやすぎ。

光といい人工衛星といいロケットといい、なんかもう数字のケタが大きすぎてよくわりませんね(

そんなわけで「相対性理論がとっても面白いので喋らせてください」いかがでしたでしょうか。

このサイト以外の解説をみても、難しすぎて佐原さんの頭では理解できなかったんですよね。でもこの解説をみたら「なるほどなぁー--」と妙に理解できたような気になれたので、今回お話してみました。

正直、相対性理論の現象を羅列しただけではぴんとこなかったのですが、人工衛星を例えに出されたら「なるほどなー!」ってなったんです。この感動をお伝えしたくてね(

…てんで的外れな事を言っていないといいんだけれど…。

とりあえず今回、ざっくりと2つの相対性理論を理解できたとして、ここを起点に調べればちゃんと相対性理論について理解できるかな!?と思って、Wikipediaとか色々みてみたのですけど…やっぱりむりでした(

佐原さんの頭ではここが限界なのか…!?

もし「このサイト、すごくわかりやすいよ!」とかご存じの方いらっしゃいましたら、教えてください!!

そんなわけで、今回も最後まで聴いて下さってありがとうございました!
それでは、またね!!



【了】



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