客観的時間は存在しない!?

こんばんは！毎日投稿89日目になりました。今日も頑張っていきましょう！

理論的タイムトラベル

　皆さんは、理論的に未来には行けるが過去には行けない、という話を聞いたことはないでしょうか。これは、相対性理論によって明らかになった史上最大の大発見と言っても過言ではないのですが、この時間に対して私たちが陥りがちな誤解についてお話ししたいと思います。

　私たちは、主観的な世界に住んでいて、自分たちが目で見て感じるものの存在は疑うことが中々出来ません。しかし、物理学の研究によれば、私たちが主観的に信じて疑わない絶対的で客観的な時間、つまりどこの誰から見ても不変で過去から未来に向かって一方向に一定のリズムで進んでいくような時間というのは存在しないのだそうです。

　かつて古典力学と呼ばれるものの基礎を気づいたニュートンは、私たちが信じているように絶対的な時間が存在するとし、その変数をtと表しました。しかし、あの舌を出した写真でも有名なアインシュタインは、特殊相対性理論の発見を以てその絶対的な時間という量に異議を唱えました。私たちが感じている時間という概念を越え、数式上で時間の進み方は一定ではないと言うことを明かしたのです。

　特殊相対性理論が示す時間の進み方の違いというのは2つの方法で現れます。その2つとは、速さと重力です。速く移動しているものとより強い重力を感じているものはそうでないものより時間がゆっくりと進むのです。もし正確な時計を2つ用意して、片方の時計だけを飛行機に乗せて世界中を旅すると、帰ってきたときにはその2つの時計が数十分単位でずれている、ということが実際に起こります。このとき、飛行機に乗っていた時計とそこに同乗していた人々は、数十分未来に行ったと表現することが出来ます。

光の速さと物体の速さの決定的な違い

　なぜこのようなことが起こるのでしょうか。まず第一に、ある決定的に重要な事実があります。それは、どこにいても、どんなに速く移動していても、光の速さは一定である、ということです。マッハ〇〇の戦闘機なんかが音速を超える速度で移動すると衝撃波というものが発生しますが、もし光と同じ速さで移動することが出来たらどんな景色になるんだろうと考えたことはないでしょうか。
 
   実は、その答えは「特に変わらない」です。私たちの主観的な感覚としては、もし光と同じスピードで移動できたら、並走する2台の車のようにその光は止まって見えることが予想されますが、実際はそうではなく、光と同じスピードで移動している人にとっても、光の速度は一定に見えるのだそうです。
 
   この事実は、マクスウェル方程式という理論物理学の難しい話によるもののようなので深入りはしませんが、この事実は私たちが主観的に存在を想像する絶対的な時間が存在しないことを示唆しています。つまり、上の事実をよくよく理解すれば、私たちの主観的な時間というのは光の到達が全て基準になって近くされている、ということが分かります。なぜなら、光の到達を以てして主観的な時間を捉えていると考えることで、上の事実をうまく説明出来るからです。

続きは明日です。お楽しみに！！