話題のChatGPTに相対性理論の質問
よく一般相対論において質量が０で時空がフラットな特殊相対論に帰着するといいますが、質量０なら力学を取り扱えないので、相対性原理を満たせなくなるのは相矛盾ですよね？
いいえ、相矛盾しません。一般相対論は、質量のある物体に対する力学を取り扱うとともに、時空の幾何学的な挙動に関するものです。しかし、質量が 0 の物体を扱う場合は、特殊相対論が適用されます。特殊相対論では、時空がフラットであり、物理法則は統一的に表現されます。これらの物理法則は相対性原理に基づいていますが、質量が 0 であることを前提としています。よって、特殊相対論は相対性原理を満たしていますが、質量が 0 の物体に関しては力学を扱わないということになります。
では相対論的力学の原理はなんですか？
相対論的力学（Relativistic mechanics）は、物理学の一分野で、物理法則を物理学の相対性理論（物理学の主要な概念の一つ）に基づいて描写することを目的としています。 相対論的力学は、物理学の中で物体が高速移動する場合における物理法則の振る舞いを定義することを目的としています。この分野においては、物体が速度によって観測される空間と時間の様相が変わると考えられています。 相対論的力学は、物理学の中で力学原理を物理学の相対性理論に基づいて再定義することを目的としています。これにより、物理法則を定義することができ、力学的な現象を相対的な観点から研究することができるようになります。
問題意識が一般相対論において、エネルギーについての共変なlocal conservation lawが存在しないことにあるようなら、相対論的力学に直接原理を与えたらスッキリしませんか？
相対論的力学は一般相対論から得られた原理を力学的な枠組みに導入することで、一般相対論の理論的枠組みに力学的な概念を加えることを目的としています。一般相対論の理論的枠組みにエネルギーについての共変なlocal conservation lawが存在しないことは問題意識の一つですが、そのような問題を直接的に解決することはできません。代わりに、一般相対論の理論的枠組みをもとにして力学的な概念を導入することで、エネルギーについての一般相対論的な理解を深めることが目的となっています。
まとめ
それまでの知識の最適な回答を相対論信者さんより、無駄なやり取りしなくてできるようですね。
ChatGPTによると特殊相対論だけでE＝mc²を導出するのは間違いということなのでしょう。