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「同時性の不一致」と壁時計について
Nakay702の回答
- Nakay702
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以下のとおりお答えします。 ＞光は電車後部に先に達するので、後部の時計は前部の時計よりも常に進んだ時間を示すことになるのでしょうか。またこのことは走行中の電車は前部よりも後部の方が時間が先に進むということの証明になるのでしょうか。 ⇒確かに「後部の時計は前部の時計よりも常に進んだ時間を示す」ように考えたくなりますね。ところが、相対性理論に従うとそうはならないらしいのす。 理由は以下のとおりです。 １．光源も壁時計も同じ速度で同じ方向へ移動する。 ２．光速は、質量をもつ物体と違って、移動する光源から発せられても、その運動とは一切関係なく、どちらの方向に向かって発せられても同じ速度で進む。では、何が異なるかというと、それは波長で、進行方向の波長は縮み、後方へ進むとのびる（＝光のドップラー効果）。 ３．ゆえに、電車の外にいる観察者にとっては、後部の時計も前部の時計も同じ時間に見える。異なるのは、「動くものは縮む」（ローレンツ短縮）ので、自分の時計より電車の壁時計の方がわずかに早く進むように見える。 「相対性理論」に従えば、以上のように言えると思います。
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