• ベストアンサー

相対論

大阪のラジオ局から3時の時報。 東京に受信機 B地点も同時に3時の時報 **B地点は大阪から東京を結んだ延長線上の同距離にあります。 Q1 東京で3時の時報は同時に受けるのでしょうか? Q2太陽からの光と乙地点からの光を東京では同時に受けるでしょうか? **乙地点は太陽から東京の延長線上の同距離にあります(発光時ということ)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.7

私は結論を導いていますよ? Q2においても「同時」に光が達する、と。 今まで貴方が書いた質問文の内容、そしてお礼内容の <Q1の場合は慣性系とみなせるので、 <東京の立場の同時です。 <Q2の場合も観測者が異なる訳ではない。 から判断し、文脈中に登場する運動は全て慣性系 そして、同距離、同時刻、等の設定は全て東京からみたものである。 と判断しNo6の内容を書きました。 回答が確定するからです。 少なくとも私は、貴方の仮定にケチを付けていません。 しっかり読めばわかると思いますが、 Q1,Q2共に「同時」であるという結論を書いています。 私が指摘したかったのは、「東京が移動している」という 座標変換を伴わなければ、登場しないはずの導出過程が質問者さんの頭の中では 行われている。ということです。 そう書き込み内容から判断しました。 そして、No6に書いたような定義ならば、このような結果に至る と結論を導いたはずです。 答え方として間違っているでしょうか? 私は、「Q1,Q2ともに結果は同じ」という結論を導いています。 最低限の事として 「Q1,Q2では結果は異なるという事でしょうか」と思うならば なぜその様な結論に至ったのか補足を求めます。 回答者はエスパーではありません。 補足を求められたら、それを付けたし、それに対して回答者がまた回答する。 それがコミュニケーションです。 齟齬や勘違いが生じることもあるかと思います。 自身の質問をうまく伝える、努力をしてください。 補足を求められたのなら 「明記していませんでした。~という仮定です」 と付け足すのが礼儀です。 「それぐらい察しろよ」という態度で臨むのはやめてください。 「私は優秀な回答者だと判断しますが」と回答者を値踏みするのも 礼儀に欠いている思います。 自身も優秀な質問者であってください。

hetareebizou
質問者

お礼

>貴方だけでなく全員に言いたいのですけど。 間違えました。 貴方は条件を2つけてそれぞれ答えを導いていたのですね。 てっきり他の回答者と同じかなと思いまして斜め読みしてしまいました。 貴方は男らしいです。 今日は忙しいので、回答への返事は出来ません。

その他の回答 (6)

回答No.6

この場合、相対論無視して考えていいのは常に東京から見て考えた場合のみ。 <<到達するまでのに移動しているので光の進んだ距離が違うだけです。 この考え方は、明らかに東京から見ていない。 太陽と乙点からは「同時」に光が出たという設定だと思うけれど これは誰か見て「同時」だったのか? 東京から見て「同時」という定義なのであれば、 「東京が移動しているから」という東京以外から見た設定を混ぜて考えてはいけない。 東京から見て、同距離にある太陽、乙点から同時に光が放たれたのなら、 東京から見て、東京は静止しているから光は同じ距離だけ進み、東京に同時に着く。 「東京が移動している」と見なせる慣性系を交えて考えるのなら、 その慣性系から見て光は「同時」に放たれていないことになる。 東京が太陽から離れていったとしても、太陽からの光は乙よりも先に出ているので 二つの光が東京に着くのはやはり「同時」になる。

hetareebizou
質問者

お礼

ちょっとまってください。 貴方だけでなく全員に言いたいのですけど。 仮定が間違っていると皆さんが言っているのは、 x(仮定)>2(質問の答え、結論)である。 これはxが1の時は偽で3の時は真である。 よって真偽の判定が出来ないから命題ではない、つまり答えが出ない=答えられない。 と言う事なのですけど。 P(仮定)ならばQ(質問の答え、結論)である。 Xの変数を回答者が任意に設定すれば、 1と仮定すれば、「偽ですよ」と答え 3と仮定すれば「真ですよ」と答えれば 演繹的な論理法則は妥当となり、回答者が恥じをかく事がないのです。 したがって、私の仮定が間違っているなら、回答者が任意に変数xに条件をつけ仮定し、 演繹による真偽の判定をすれば、私は優秀な回答者だと判断するのですが^0^

  • tadys
  • ベストアンサー率40% (856/2135)
回答No.5

>Q1 これを電波伝搬の問題ととらえると、 ラジオ局がFM局ならば、そもそも東京まで電波が届かない。 長波の放送ならば電離層の影響を受ける。 その為、電離層の状態が経路によって異なるならば到着時刻は異なる事になる。 到着時刻が同じになる様に仮定するならば、同じになるのは当たり前。

hetareebizou
質問者

お礼

物理学は単純化して結論に近づけていくのが筋だと思うのですが。 抵抗を0と仮定して、、、、。 とか 地球の遠心力は考慮しないで とか 空気抵抗がなければ、同時に落下する筈だとか、、。 >到着時刻が同じになる様に仮定するならば、同じになるのは当たり前。 そんな仮定はしてないけど。。 単純な質問をしているだけ。 観測者は一人だから座標変換の必要ないし。

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.4

全体として日本語がおかしい気がする. 例えば「大阪のラジオ局から3時の時報」とあるが, 「3時の時報」がどうしたというのか. あるいは「B地点も同時に3時の時報」も同じく「3時の時報」がどうしたのかわからんし, 「同時に」というのが「何と」「誰の立場で」同時なのかを指定しないといけないというのは, (アインシュタインの) 相対論を考えるなら当然. 質問するならもっと丁寧に書いてほしい.

hetareebizou
質問者

お礼

1番の方が書いているように、相対論を無視しても回答できるとのこと。 深く考える必要はない。 Q1の場合は慣性系とみなせるので、同時は同時です。 時計あわせをすればいいのですから。 3時になったら「3時の時報を鳴らせばよい」 東京の立場の同時です。 Q2の場合も観測者が異なる訳ではない。 東京なので。 到達するまでのに移動しているので光の進んだ距離が違うだけです。 GPSと同じです。

  • notnot
  • ベストアンサー率47% (4847/10258)
回答No.3

No2です。 >Q1とQ2では結果が異なると言う事でしょうか? 距離が同じなら同じ時間。距離が違えば違う時間。

  • notnot
  • ベストアンサー率47% (4847/10258)
回答No.2

光(電磁波)の速度は有限なので、距離が離れた場所へ届くのにはごくわずかですが時間が掛かります。 距離が異なれば、かかる時間も違います。

hetareebizou
質問者

お礼

そうしますと、 Q1とQ2では結果が異なると言う事でしょうか?

noname#160321
noname#160321
回答No.1

互いに静止している観測者(この場合は信号を出す人と受け取る人)にとって、アインシュタインの特殊相対論は何の関係もありません。 光は音と同様に伝わるだけです。

hetareebizou
質問者

お礼

そうしますと、 Q1とQ2では結果が異なると言う事でしょうか? 相対論使うまでもなく。

関連するQ&A

  • 相対論 GPS

    以下の図は光を発した時の図です。 Q1 地球から100万kmはなれた光源から光を発したとき、    A受信機とB受信機は同時に受信しますか? Q2 地球に設置してある光源から100km離れた受信機AとBは光を同時に受信するでしょうか?

  • 中学数学 方程式

    中学数学 方程式の問題ですが、うまく解けません。 Q:xkm離れている、甲地点と乙地点を結ぶマラソンコースがある。いま、A君とB君の2人が甲を同時に出発して、乙に着いてから直ちに引き返し、甲に同時に戻って来たとする。A君は時速10Kmで甲から乙に向かい、時速8Kmで乙から甲に戻ってくる。B君は時速13Kmで甲から乙へ向かい、 15分ごとに時速2Kmずつ減速して、甲に戻ってくる。B君が甲に戻って来た時の速度は時速5Kmであった。ただし、B君は時速5Kmからは減速しないものとする。 1)B君が時速5Kmで進んだ距離は何Kmか。 2)xを求めよ。 3)A君とB君が甲を出発してから、次に出会うのは、何時間後か。  答は1)2x-10  2)40/7 3)139/266 となっていますが、うまく引き出せません。     1)の解はx-10なら理解できるのですが、なぜ2x-10となるのでしょう。  答の解説をどうぞよろしくお願いします。

  • 相対論のこのパラドックスの解決法を教えてください

    相対論のこのパラドックスの解決法を教えてください。 運動方向の長さと時間の進む速さが0.5倍になって作図と説明が楽なので宇宙船の速度は0.866cとします。 このパラドックスには四つの前提がありますが、それらはすべて専門家が言っている事です。 前提1 光は全ての観測者にとって真空中においてはc(≒30万km/s)という絶対速度で進む。 光速度不変の原理に従えば、等速度運動する宇宙船の中央の光源から出た光は乗組員にとっては両端に同時に着くが、船外(宇宙船が等速度運動しているように見える慣性系の意)の観測者にとっては先に後端に着き後に前端に着く。このように離れた二点では同時は相対的になる。 一方前端または後端において時計の針が12時を指すのと光が届くのが同時であるときそれは全ての観測者にとって同時であり、つまり一点における同時は絶対的である。 前提2 二つの宇宙船と宇宙基地が互いに等速度運動している。 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 宇 宙 船▽          宇 宙 船▼    宇宙船の立場 、                   ←■基地 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 、        宇宙船▽→    宇宙船▼→    基地の立場 、                    ■基 地 ------------------------------------------------------------------------------------------------ ■で表した時限爆弾のタイマーは1年にセットされている。爆弾には宇宙船から見て左右に発信器が取り付けてあり、▼で表した障害によって右の発信器が破壊されて信号が途絶えるとタイマーが作動し、▽による左の発信器の破壊でタイマーが停止するようになっている。 宇宙船の立場で船間距離が1光年であるとき宇宙基地が▼▽間1光年進むのに宇宙船の立場では1.155年かかるがその間の基地の経過時間=タイマーの作動時間は0.5倍の0.577年になる。 基地の立場でもタイマーの作動時間が0.577年であるには▼▽間=船間距離は0.5光年でなければならない。 宇宙船が縦並びで同速度で等速度運動している時船外の立場では宇宙船だけでなく船間空間も縮む。 前提3 2光年離れた二つの宇宙基地の中間に宇宙船が静止している。宇宙船が(一方の基地に向かって)加速すると基地の立場では宇宙船だけが縮み宇宙船の立場では自身を中心に宇宙全体が縮む(Newton別冊『伸び縮みする時間と空間』参照)。 宇宙船の立場では基地が0.5光年ずつ自身に近づき基地間距離は1光年になる。この時例えば100億光年前後の天体は50億光年ずつ宇宙船に近づくことになる。 前提4 宇宙船A,B,C,Dが図の様に静止している。AB(CD)間距離は1光年とする。A,Bが同時に加速した時、C,Dの立場ではAB間距離は1光年のままであり(ベルの宇宙船パラドックス参照)、C,Dの立場で1光年ならA,Bの立場では2光年でなければならない。A,Bが12時に加速したとするとC,Dの立場ではA,Bの時刻が3時になるのも6時になるのも同時であり、C,Dの立場でそれらが同時であるならA,Bの立場では(同時の相対性により)同時ではなく遡って加速も同時ではなくなる。Aの立場では自身が加速した時Bはまだ加速しておらず、Bの立場ではAが1光年進んでAB間距離が2光年になった時に自身が加速する。これで辻褄が合う。 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 、B→         A→             A,B加速時の 、C          D              C,Dの立場 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 、B                    A    B加速時の ←C    ←D                   A,Bの立場 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 前提1~4に基づくパラドックス 宇宙船A,B,C,Dが図の様に静止している。AB(CD)間距離は2光年とする。Bの前端には発信器付きの爆弾が、Cの前端には発信器を破壊して爆弾を爆発させる障害が取り付けてある。 Bが先に加速してAB間距離が1光年になった時にAが加速するとA,Bの立場でA,Bの加速が同時になる。この時Aの立場ではBは2光年後方にありCは1光年近づいて1光年後方にあり、Aの立場でだけBに取り付けられた爆弾が爆発するという矛盾が生じる。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 、B■                    A ▲C                    D ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 、          B■→         A→    A加速時の ▲C                    D     C,Dの立場 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 、B■                    A     A,B加速時の 、        ←▲C         ←D     Aの立場 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- A,B加速時にAの立場でもBを中心に宇宙が縮めば矛盾を回避できるが、それだと今度は次のような矛盾が生じる。 時限爆弾のタイマーは0.5年にセットされている。DE間距離がC,D,Eの立場で1光年のとき、時限爆弾はC,D,Eの立場では爆発するがA,Bの立場では爆発しない。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 、          B→         ■A→  A加速時のC,D,Eの立場 、C                    D▲         E△ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 、B                    ■A    ←C         ←D▲   ←E△      A,B加速時のA,Bの立場 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一般人なので難しい数式は理解できません。恐れ入りますが一般人でも理解できるような解決法をお教えいただけるとありがたいです。思考実験のあら捜し的なものはご勘弁ください。例えば加速度が大きすぎるといったものの場合、宇宙船ではなく弾丸サイズの物体にするとか、船間距離を100光年とか100億光年とかにすれば通常の加速度でもパラドックスは成立します。物理法則に反する設定についてのみご指摘ください。

  • 光と空間と時間

    物理の初心者です 地点A <ーーーーーーー私ーーーーーーー>地点B 私も地点AもBも立ち止まっています 地点Aと私の距離は、私と地点Bまでの距離と同じです 私は右手と左手に電燈をもち、同時に地点AとBに光を発します。 質問1 このとき、地点Aに私からの光が到達するまでの時間と、 地点Bに私からの光が到達するまでの時間は同じでしょうか 質問2 私が一定の猛スピードで地点Aに近づきながら同時に双方向に光を発します このとき、地点Aに私からの光が到達するまでの時間と、 地点Bに私からの光が到達するまでの時間はどちらが短いですか 質問3 もう一度、私は元の場所に戻りました。 地点Bの人が一定の猛スピードで私に近づいています。 このとき、私から双方向に光を発しました。 地点Aに私からの光が到達するまでの時間と、 地点Bに私からの光が到達するまでの時間はどちらが短いですか 回答に空間が関係するなら、少し丁寧に回答希望します。 空間を捻じ曲げる主体が光を発している人なのか受けている人なのか 関係するならそこも回答希望します  

  • 出会い算 AB間の距離を求めます。

    出会い算の問題なのですが、代入式(方程式?)が立てられないのです・・・。どなたか教えてください。 「AB間を往復する甲乙2名がいる。乙は毎時8km、乙は毎時6km歩く。甲はAから、乙はBから同時に出発して出会い、その後、目的地に達してすぐに引き返し、再び出会った。この時、行きに出会った地点と帰りに出会った地点とは20km離れていた。AB間の距離を求めよ」です。 AB間の距離をxとしたら、甲乙は合計3xkm歩いたことは理解できたのですが、それ以上はどう式を立てたら良いのか、そのあとどう式を展開するのか・・・どんなに考えてもわかりません。どなたか助けてください!ご教授お願いします。

  • 中学受験問題の旅人算を教えて下さい。

    今年の某有名中学の入試問題らしく、 「教えて~」といわれたのですが自信がありません。 宜しくお願いします。 ___【問題】___________________ P地点とQ地点があります。 A君とB君は同時にP地点をスタートし、Q地点に向かっています。 A君は分速150m、B君は分速100mです。 それと同時にC君がQ地点からP地点に向けて出発しました。 C君の速度は分速120mです。 A君とC君が出会った5分後にB君とC君が出会いました。 Q1 A君とC君が出会ったのは出発してから何分後でしょう。 Q2 P地点からQ地点までの距離は何kmでしょう。  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ 私が出した答えは、 Q1 22分後 Q2 5.94km(5940M) でしたが、自信がありません。 質問内容ですが、 ◆この私の解答でよかったのでしょうか? ◆また、私は代入法を用いて解いてしまいましたが、”代入”を知らない小学生でも解ける、もっと簡単な解法があったら教えて下さい。 の2点です。どうぞよろしくおねがいいたします。

  • 一次関数の応用問題

    教えて下さい。解説も付けてもらえると助かります。 一直線のジョギングコース上に、P地点と、そこから2700m離れたQ地点があり、 このコースをP地点からQ地点に向かって1200m進んだところにR地点がある。 AさんとBさんは、同時にP地点を出発し、このコースをR地点までそれぞれ一定の速さで 歩いた。BさんはAさんより5分遅くR地点に着いた。 CさんはAさんと同時にQ地点を出発し、このコースをR地点に向かって一定の速さで 5分間走った後、5分間休憩し、一定の速さで5分間歩いて、Aさんと同時にR地点に着いた。 図1は、AさんがP地点を出発してからR地点に着くまでの時間と、 Aさんが歩いた距離の関係をグラフに表したものである。 図2はAさんがP地点を出発してからx分後の、AさんとCさんの間の距離をymとする時 AさんがP地点を出発してからR地点に着くまでのxとyの関係をグラフに表したものである。 (1)xの変域が5≦x≦10のとき、yをxの式で表すと、y=◯◯◯(5≦x≦10)である。 (2)AさんがR地点まで歩く途中で、AさんとBさんの間の距離と、AさんとCさんの間の 距離が等しくなるのは、AさんがP地点を出発してから◯分後である。 宜しくお願いします🙏

  • 小6算数速度と比の問題

    AさんとBさんとの速度の比は5:4です。同地点を同時に出発し、2000mの距離を同方向に進みます。 Bさんは途中で、速度を1.5倍にしました。すると同時に終点に到着しました。 Bさんが速度を上げた地点は出発してから何メートルの所ですか? という問題で、 2000÷5=400・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 1.5×4=6・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) (6×400-2000)÷(6-4)=200・・・・・(3) 4×200=800・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) という模範解答なのですが、 式(3)で出てきた200を何故式(4)のBさんの速度4にかけるのか? どうもうまく説明できません。 線分図や面積図などを使うのでしょうか? 教えてください。 よろしくお願いします。

  • 高校の入試問題の数学・応用編です。

    中1の学生です。数学の応用問題が苦手で、どなたか優しく解き方を教えてください。 また、このような問題がスラスラ解けるようになるにはどうすれば良いか?合わせてアドバイスもよろしくお願いします。 バスケ部の部員A,Bが35Km離れた甲地点と乙地点をそれぞれランニングで1往復した。Aは甲地点から、Bは乙地点から同時に出発する予定だったが、BはAより遅れて出発した。このため、AとBが最初に出会った地点は、同時に出発した時に最初に出会う予定の地点から3.25km離れていた。 また、最初に出会ってから1時間40分後に、最初に出会った地点から11.5Km離れた地点で再び出会った。AとBは、それぞれ一定の速さで走っており、Aの方がBより速いものとする。 (1)AとBの速さの合計は?(毎時 km) (2)AとBが予定通り同時に出発したとすると、最初に出会うのは出発してから何分後になるか?( 分後) (3)AとBの速さは、それぞれ毎時何kmか? A(毎時 km) B(毎時 km) ある高校の特別進学コースの問題です。よろしくお願いします。

  • 数学の問題について

    次の問題の解き方を教えてください。 2地点A,Bを結ぶ一本道がある。P君は一定の速さでAからBへ,Q君はP君より時速2kmだけ遅い速さでBからAへ同時に出発した。P君,Q君は,それぞれB,Aに到着するとすぐに引き返し,2人が最初にすれ違った時点から36分後に,Aから600mの地点で再びすれ違った。 (1)2人が同時に出発してから何分後に,はじめてすれ違うか。 (2)2地点A,B間の距離は何kmか。また,P君は時速何kmで動くか。 詳しく式も教えて頂けたら幸いです。 よろしくお願いします。