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相対性理論&量子力学について語り、質問があれば答えます。(記事に不備があったので編集しました)

はじめまして。
野山というものです。
noteはまったくの初心者で、たったいまアカウント登録をし、何をどうしていいのかわからないまま、とりあえず今、暗闇を手探りするようにしてキーボードを叩き始めているところです。

何かを書かないと始まらないので、とりあえず、相対性理論の代名詞となっている特殊相対性理論の「光速は不変であり、いかなる物体も光速を超えることはできず(厳密に言えば光速に達することもできません)、互いに離れるか近づくかしている二者を流れる時間の進む速度は異なっている」という部分について語ってみます。

ほとんどの人がこの「いかなる物体も光の速度を超えることはできない」ということは聞いたことがあると思います。
しかし、このことを正しく理解できている人はほぼ存在していません。

あなたの周りに、この理論を正しく理解している人がいるかどうかは、以下の質問をしてみればすぐわかります。

その質問とは
「光速は約秒速30万キロメートルだよね。そして、どんな方法を使っても、物体は光速を超えることはできないことになっている。だけどさぁ、これってなんか変だよね。だって、秒速29万キロメートルで地球から他の惑星に向かって飛んでいる宇宙船の中で、進行方向に向かって秒速3万キロメートルの速度を持つ銃弾を発射したら、その銃弾の速度は宇宙船の速度+銃弾の速度で秒速32万キロメートルになるんだから」
というものです。

どうでしょう?
皆さんの中に、この質問者に「いや、たとえ銃弾の速度が秒速10万キロメートルでも、20万キロメートルでも、その銃弾の速度は秒速30万キロメートルを超えることはできないんだよ」と説明できる人はいるのでしょうか。

答は、後日(たぶん明日中には)公開します。

こなまま【公開に進む】をクリックするつもりですが、何か不手際があった場合は、ご容赦ください。<(_ _)>

notenの使い方がまったくわかっておらず、翌日公開した記事が意味不明な内容になってしまっていたので、答えを以下のように追記しておきます。
既に読んでしまっている方には、非常に申し訳なく思っています。<(_ _)>


地球にいるあなたから見て、秒速29万キロメートルで飛び去っている宇宙船の中で進行方向に発射される秒速3万キロメートルの銃弾の速度は、秒速29万キロメートル+秒速3キロ万メートルになるのだから、光速の秒速30万キロメートルを超えるものになるという主張が、相対性理論ではどう間違っているかの説明です。

地球にいるあなたから秒速29万キロメートルの速度で遠ざかっている宇宙船の中にある銃弾は発射される以前の状態ですでに秒速29万キロメートルの速度を持っているため、その銃弾を銃から進行方向に秒速3万キロメートルの速度で発射すればその銃弾の速度は、どう考えても秒速32万キロメートルという光速を超えたものになるような気がします。
しかしそうはなりません。
なぜそうならないかというと、宇宙船の中にある銃から発射される以前の銃弾の相対的な速度を生み出している対象と、発射された銃弾の秒速3万キロメートルという速度を生み出している相対的対象はまったく違っているからです。

どう違っているかというと、宇宙船と、宇宙船の中で銃から発射される前の銃弾の速度は共に秒速29万キロメートルで、その速度は地球にいるあなたを相対的な対象として生まれている、あなたから見た(あなたが計測した)速度ですが、宇宙船の中で進行方向に向かって発射された銃弾の秒速3万キロメートルという速度を生み出している相対的対象は地球にいるあなたではなく、宇宙船の中にある銃だということです。

したがって、地球にいるあなたから見た銃弾の速度は、銃から発射される前の銃弾の秒速29万キロメートルの速度+宇宙船の中で発射された銃弾の速度である3万キロメートルにはならないのです。
ではどうなるかというと、銃から発射される前の銃弾の速度である秒速29万キロメートル+地球のあなたを相対的な対象とした(地球のあなたから見た)銃から発射された後の銃弾の速度です。

その時の具体的な、地球にいるあなたからみた銃弾の速度については、計算しなければ出せないので言えませんが、一つだけはっきりしていることは、二つを足した計は秒速30万キロメートルを超えるものにはならない、ということだけです。

なぜ、宇宙船の中では秒速3万キロメートルの速度で発射された銃弾が、地球にいるあなたから見たとき、宇宙船の速度を足しても光速を超えないほど遅くなるかというと、地球にいるあなたを流れている時間の速度と、秒速29万キロメートルの宇宙船を流れている時間の速度は違っていて、遅くなっているからです。
相対性理論によれば、静止している対象から見た、移動している対象を流れている時間の経過は遅くなっていて、光速に近ずくほどその違いは大きくなっていくからです。

しかしそれでもやはり、銃弾の速度をどんどん上げていけば光速を超えることができるような気がすると思いますが、そうなってくると今度は銃弾の進む空間が縮んでいくという現象(銃弾から見たら3万キロメートルの距離が、地球にいるあなたから見たらはるかに短い距離になってしまうという現象)が顕著化してきて、やはり光速を超えることはできなくなります。





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