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光速について
jamf0421の回答
- jamf0421
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>A、B、C、３者のうちのすべての２者間（AとB、AとC、BとC）の同等性が >崩れることはないと思っていました。 最初の方で話をしていた限りではそれぞれが、等速直線運動をしています。それこそまっすぐとんでいます。それならどれかが優先することはありません。みんな同等です。 >この同等性が崩れる根拠がまだ十分には理解できませんが、各２者がお >互いの相対性以外に慣性系という基準に依存していることがその理由な >のでしょうか？ 等速直線運動ならば、No8までで話が済んでいたつもりだったのです。 しかし、質問者さんがNo8の回答へのお礼の形で、皆が同時に会った場合の相互の時間の経ち方の矛盾を生じる可能性について質問されました。 そこでNo9の回答をいたしました。一つは各座標系の時間の経ち方の計算に若干誤解が生じているかもしれないので、まずそれについて説明いたしました。 もう一つは簡単に3者が同時に面会、というを書かれていましたが、そのことが慣性系を扱う特殊相対性理論の枠から外れる操作を含んでいることを理解していただく必要があるのでこれについて（大した学もないのに）無理して説明を書きました。 それまでBさんに対してAさんが(2/3)c, そのAさんに対してCさんが(2/3)c（この時Bさんに対しては(12/13)c)という等速直線運動をしている例、つまり慣性系の例を扱っていました。しかしこの限りにおいては、3人が一堂に会することは永遠にありえません。離れるだけです。また皆が落ち合って時計を比べるには、折り返して戻ってくることが必要です。そこで折り返すことで相互の座標系の同等性を壊す原因があることを説明したかったのです。 逆に折り返し運動に同等性を壊す原因がないのなら、相対速度をもつもの同士が、一方が動いている他方の時計は遅れている、と観測している、つまり互いに相手の時計が遅れていると観測するのですから、落ち合ってどちらか一方が遅れていたら変です。浦島効果などありえません。 さてBさんとAさんの場合だけ考えますと、AさんはBさんに対して(2/3)cの速度で離れ、また(2/3)cの速度で戻り（ここが重要でAさんは本当に折り返します。）、両方の時計を比較します。この時動いている時計はゆっくり進みますので、BさんからみてAさんの時計は√5/3倍遅く進みます。従ってBさんの時計でみて1秒遠ざかり、1秒で戻ってきたならば、Bさんの時計は2秒進みますが、Aさんはこれに対して2x√5/3秒（1.49秒）しか進んでいません。つまりAさんは少しですが年のとり方がすくない！ しかし、互いに等速直線運動である限り、双方の座標は互いに同等な系ならば、(2/3)cは両者の相対速度に過ぎません。Aさんの方からみれば、Bさんが(2/3)cで1秒遠ざかり、(2/3)cで1秒で戻ってくるのではないか、という議論もできそうです。そうなると今度はBさんの時計がAさんの時計にくらべて遅れなければならないことになります。Aさんの時計の進みが遅かったというのはおかしいことになります。 ここで非同等性を生むのは、見た目でなく本当に折り返しをやったのがAさんだった場合を考察しているからです。この時Aさんは大きな加速度を感じる必要があります。（超々厳しい逆噴射急ブレーキと、超々厳しい戻り方向への大加速）Aさん見た目はBさんが折り返しをしたように見えますが、自分が感じている加速度から、折り返すのは自分と認識できます。BさんはAさんが折り返してくるのを観測してしますが、自分は加速度を感じないので、自分ではなくてAさんが折り返しをやっている、と理解します。ここでAさんとBさんの同等性は崩れるのです。 そして相互の時間の関係を特殊相対論の枠組みでの便宜的計算方法についてNo10に書いた次第です。（図を入れられなくて大変わかりにくくて申し訳ありませんが...)
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