• 締切済み

光速を超えると時間が逆転するという説に関して

shiaraの回答

  • shiara
  • ベストアンサー率33% (85/251)
回答No.10

(1)「光速を超えると時間が逆転する」という説はローレンツ変換に基づいてなされている。 これはその通りです(物理的に正しいということではありません)。ローレンツ変換は、2つの座標系の間の変換式であり、ローレンツ変換式の中に現れる速度は、2つの座標系の間の相対速度です。ローレンツ変換は、相対速度が光速未満の座標系に適用できるものであって、相対速度が光速以上の座標系に適用することはできません。したがって、計算結果に虚数が出てきても、全く意味がありません。 ローレンツ変換で時間が逆行するという結果が出てくるのは、座標系の間の相対速度が光速度を超えた場合ではなく、第三者としての物体が光速度を超えて移動している場合です。一方の座標系で見て光速度を超えて移動する物体があった場合、それをもう一方の座標系から見ると、時間を逆行しているように見える、というものです。前回の回答で、Δt'が負になる場合があるというのが、それになります。 (2)時間逆行の考え方が違っていると思うので、この質問に対して的確に答えることはできませんが、Δt'=0の場合に相当すると思われます。

bansyosuiho
質問者

お礼

ありがとうございました。質問に無理があったようですね。

関連するQ&A

  • 超光速の情報伝達方法

    素人ながら超光速通信について考えてみたのですが宜しければ皆さんのご意見をお聞かせ下さい。 まず、三角形になるように空間上に人を配置します。それぞれA.B.C地点とします。 互いの距離は光の速度でも1時間がかかる距離です。 ABC地点の中心にはD地点があります。 ABC地点からD地点までは光速で30分の距離とします。 A.B.C.D地点のひとは、蝶々の形と蜂の形をした強力なレーザーポインターを持っています。 そのポインターをあらかじめD→A→B→C→Dと、2種類の光の模様をそれぞれの後方にある壁に映しておきます。 ここからなのですが、D地点の人がA地点の後方に写している蝶々の絵を動かします。 A地点の人はB地点、B地点の人はC地点と言う具合にどっちが動いたか伝えて行きます。普通ならD地点に情報が帰って来るまで3時間かかるのですが、あらかじめ壁に映している光の模様を動かしているだけなので瞬時にD地点に情報が帰ってくる事になります。 要するに光速で3時間の道のりをこの方法を使えば伝えられるのではないかと気になり質問させてもらいました。 長文ですみません。

  • 特殊相対性理論 光速の測定

     こんにちは。今、特殊相対性理論を学んでいるのですが、光速が普遍定数であることについて疑問があります。  光速を測定するときには、2点間を光が通過する時間を測らなければなりません。そこで2点A,Bの時計あわせが必要になります。そのときに光をA点から発してB点で反射させ、それをA点で受け取るというやり方があります。B点で反射するときのB点の時計が示す時刻が、A点で測った往復にかかる時間の半分を、光を発した時刻に加えたものに等しいならば、時計は合っているとします。  ここでなんですが、この時計あわせには仮定があって、   1、光の行きと帰りに要する時間が等しい。   2、光速が普遍定数である。 ということが仮定されていると思います。この仮定のもとで時計あわせが正しいといえます。そうした仮定の上で実際に光速をいろいろな場所や時間において測定したところ、『光速が普遍定数である。』ということが経験的に確かめられたそうです。これは循環論のようのように感じるのですが、本当に光速は普遍定数なのでしょうか?それとも実際には普遍定数であるかどうかはわからないが、そうみなす価値があるという考え方でよいのでしょうか?

  • ニュートリノの光速超えの特殊相対性理論崩壊について

    ニュートリノの光速超えで特殊相対性理論崩壊といわれてますが、光速を超えた物質が存在するとなったということはニュートリノじたいが時間経過が戻った過去の物質になってるということでしょうか? 光速に近づくにつれて時間の経過が遅くなるというのはそのままだとは思うのですが、光速に達したニュートリノに寿命のような物質が劣化する時間経過が起こらなかったなどというのはまだ実験段階なのでしょうか? 光速を超えれば時間がマイナスに進むという概念はまだなくなっていないのですよね? あとニュートリノというのは小さすぎて目に見えないのでしょうか。無数にかたまったら見えるのでしょうか? どなたか2012年現段階での科学の説など教えて下さい。

  • 光速で移動する時の相対的な時間の遅れについて

    わかりにくいタイトルですみません。 アインシュタインの相対論をテーマにした入門書籍など読んでいて、どうも理解しにくいところがあったので質問させてください。 光速で移動するものが時間が遅れるとか進行方向に長さが縮むとかはなんとなくわかった気がしています。 で、理解を深める上で疑問になったのが時間の進み方について。 よく浦島太郎や双子の姉妹などにたとえられる話ですが、静止している点Aから移動体Bが光速で離れていったとします。(加速とかは無視して、いきなり速度0から光の速度100%に加速したとして。) 私の理解だと、当然光の速度で移動するBは時間が遅れる(止まる?)という理解です。 ですからブラックホールとかの重力のへり(時空のゆがみ?)を利用するかなんかして速度を落とさずにUターンすれば出発した点Aに戻ったときにAとBの(すれ違った瞬間の)時間は違うはず。たぶん。(?) でも、移動体BからAを見たときに光の速度で遠ざかっているのはAに対しても(Aの方がBから遠ざかっている)とも言える気がして、そうしたらAの時間も同様に同じ量の時間が遅れてしまう(?) つまり遠ざかったもの同士が再びすれ違えたらAもBも時間は遅れていなかったということに・・・?? (AとBを第三者的に見ていたCというのがあれば、AもBも時間はずれるのでしょうが。) しかし光の速度に無限に近づこうとしたら無限にエネルギーが必要で質量も無限大になるわけですが、エネルギーを使っているのは移動体Bで静止しているAはなんのエネルギーも消費していないのにこの思考だとAは時間が遅れる?ことに。 まるで言葉遊びというか、ものすごいもやっとした感想ですが、この時間が遅れるという理解が間違っているのでしょうか? (離れていくときに時間が遅れて、Uターンして戻ってくるときに時間がすすむから再会するとプラマイゼロになる?とも考え直してみたものの余計におかしくなりました。たぶん違う?) 入門書などで相対的に時間が遅れるというのは、結局誰に対して遅れると言っているのでしょうか?

  • 光速度不変の法則に間違いはないか

    相対性理論について教えてください。 相対性理論によると、光速で動いた場合、時間が伸びるとのことです。有名な「ウラシマ効果」というのですが。 科学は全くの素人なので、全くの愚問かもしれませんが、こういう疑問を抱きました。 光速ロケットが仮にあるとして、その発射地点をA、30万Km先の到着地点をB、そのAB間を遠くから眺める地点Cに観察者がいるとします。 その場合、AB間の距離は30万Kmで、これは光速ロケットに乗っている人にとっても、C地点の観察者からも同じ30万Kmです。そして、光の速さが秒速30万Kmとした場合、光速ロケットの速さについても(距離の場合と同じく)両者から見ても一定のはずなのでは? それで、本当に単純な話ですが、秒速30万Kmで30万Km進むわけですので、かかる時間は1秒で、それは光速ロケット内でも外部でも全く同じになるような気がします。 それに、時間が伸びるとは実際のところ何を意味しているでしょうか。例えば精密な原子時計を光速ロケットに搭載して、光速で進んだ結果、時間が伸びたというのであれば、ロケット内の原子時計はロケット外部の同じ時計よりも遅れていることになるはずです。 ということは、光速で進むと、原子の振動数や原子の周りを回る電子の速度なども遅くなるということでしょうか。さもなければ、どうして時計だけが遅れるということがあるでしょうか。 そもそも、相対性理論は光速度不変の法則を大前提に結論を導いていると思うのですが、実はそこに問題点があるのではないかと考えました。 つまり、なぜ光の速さが観測者に関係なく一定だと言えるか、それになぜ光の速さが絶対的な基準として扱われているのか、なぜ光よりも速いものがないと言い切れるのか、その辺りに関してしっかりとした説明がなされていないように感じました。 そもそも「時間」というものは人間が便宜上定めた「物差し」のはずです。その定規がころころ変わることが本当にあってよいのでしょうか。相対性理論は光速度不変の法則を無理矢理に方程式に当てはめた結果、時間でも伸びることがあり得るといった結論に達したのではないでしょうか。 私は全くの素人ですので、そんな偉大な科学者が提唱した偉大な理論を批判するとはけしからんと叱責されてもどうしようもありません。それに、私が抱いたような疑問はその理論を確立する過程で考慮されたはずであり、過去のそして現在の科学者たちがしてきたことを踏襲しているに過ぎません。 しかし、実際、相対性理論に関する入門書などには光速度不変の法則について詳しい解説がなされていませんでした。それで、その点で詳しい方がいらっしゃいましたら、上記の疑問点にご回答願います。できれば、素人でも理解できる仕方でお願いしいます。

  • ヘリコプターなどにのって波の上へいき、波と同じスピードで動くと波がとまって見える、というのは理解できます。 車2台同じスピードで走らせて Aの車からBの車を見ると、Bの車がとまって見えるのもわかります。 ですが光と同じスピードになると時間が止まるのは一切理解できません。 実際やったことがなく、はっきりしないので 『あぁ何が止まるのかな、わかんないから時間とめておくかぁ~』みたいな感じなのでしょうか。 もしかしたら 実際やってみたら時間じゃなかった!!!!という可能性もあるのでしょうか? 宇宙で何万光年も離れたとこから地球を見ると何万年前の姿だというのは知っていますが・・・  あと、光速に近づくと時間がゆっくり、到達すると時間がとまる、光速を超えると逆転するのでしょうか? くだらない質問ですみません!

  • 重力場での光速不変

    シュバルツシルト解に関連して、動径方向のみを考えて、 (ds)^2 = -A (dw)^2 + 1/A (dr)^2 ここで A = 1-a/r さて、無限遠方にいる人にとっては重力の影響を受けず、 dw,dr を慣性系として考えることが出来る。 さて、光の軌道を考えると、ds = 0 とすればよいので 0 = -A (dw)^2 + 1/A (dr)^2 となり、結局 dr/dw = A dr/dt = c A となり、光の速度は c ではなくなる。無限遠方にいる人が 重力場を進む光速を観測すると遅くなる。もちろん 無限遠の所まで光がくれば、速度はc として観測される。 さて、強い重力の影響下にある人が、r=R の場所で静止していたとする。 その人の感じる時間は固有時を考えればいいので、 (dτ)^2 = A (dw)^2 となる。 光の軌道を考えると、 0 = -A (dw)^2 + 1/A (dr)^2 だからdτの間に dr / √A だけの距離進んでいると考えられる。 したがって、r=Rにいる人から見た光の速度は (dr/√A)/dτ = dr / (A dw) = 1 となる。これは c を意味するものである。 こんな理解でいいのでしょうか? それから、r=Rにいる人にとっての計量というのは 重力を感じていながらも局所慣性系を前提にして考えるのでしょうか。 よろしくお願いしますm(..)m

  • 時間の正体について、どう思いますか??

    過去とは何だ?? 現代とは何だ?? さて、さて、 以前、ある、ブログに、私が書き込みした事も、あるのですが。。?? 常人の理論では、時間を語るのに、過去、現代、未来、等と、区別しているようですね。。 しかし、私の理論では、このような時間の区別は、成立しないのですよ。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 時間の正体を、世界で初めて、数式で、証明しました。。 何回も、書いていますが?? 時間の正体、宇宙時間方程式です。。(時間T)=(物質M±)±(エネルギーE) 時間の正体、を知れば、過去も未来も、極めると、逆転する、のですよ。。 。。。。 。。。。 (時間T)とは、(物質M)と(エネルギーE)の、変化進行形の性質によって、錯覚発生する、錯覚発生現象である。。つまり、物質が、変化する、様子によって、錯覚発生するのですね。 つまり、(物質M±) による、(進化変更形の性質)によって、景色が変わる様子に、よって、錯覚発生しているのですね。 ちなみに、時間とは、計測地点に、距離さえあれば、(1)地点と、(2)地点と、(3)地点と、すべての地点で、同一時間は、存在しないのですよ。 つまり、例え、一mでも、(1)地点と、(2)地点と、(3)地点と、互いに、計測地点に、距離が、あれば、それを伝える、光や、電波、音波、その他の、移動速度と、移動距離によって、それぞれに、時間の誤差が、生じてくるのですね。。 ですから、天空の、はるか、遠くの、数十億光年の、天体の光は、数十億年過去の光なのですね。 前回、書き込みしたように、私達は、このように、過去の光と、同居している。事になりますね。 つまり、現在とは、過去の集合体なのですね。。 時間を、解りやすく、説明すると、時間とは、球体のように、思考すると、理解しやすいでしょうね。。 つまり、球体の中身が、過去であり、球体の表面が、現代なのですね。。 理解できましたか? 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 ちなみに、太陽と、地球では、時間の誤差は、約8分30秒です。 地球と月では、約、1.3秒間と言われていますね。 それは、時間とは、(1)物質M と (2)物質M の距離。。。空間では無い。。あくまで距離。。 この、距離を、光や、電波、音、その他の、方法で、伝えることで、錯覚発生している。現象である事を、理解する必要が、あるのです。。 先程、書き込みした、数十億光年先の、天体の光は、数十年遅れの、誤差時間である訳ですね。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 さて、この誤差時間、って奴が、曲者なのですね。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 数十億光年、過去の天体の光を、私達は、見ている。。この事は、数十億年、過去の光を見ている。 そして、太陽や、月の光等の、過去の光も見ている。。 この過去の、光と、現代の私達が、同居している。。のです。。 この事で、現代とは、過去の積み重ねの、集合体である事は、立証可能ですね。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 言って置きますが、このような発表を、ネイチャー誌に、発表すれば、ノーベル賞級の、大発見なのですよ。(笑い) 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 私は、過去に、時間の正体を、ネイチャー誌の、投稿しましたが、その時に、紙上掲載されませんでした。 つまり、ネイチャー誌の、掲載するか?否か?の、査読者が、アインシュタイン博士のような、天才でない、常人には、理解不能である、と判断しました ですから、このように、私のブログを、縁あって、読まれる、読者の方に、無料で、発表しているのです。。(笑い) 。。。。。。。 。。。。。。。 さて、現代が、過去の集合体である。として。。 未来とは?? これは、数十億光年の、過去の、消滅している天体から、思考すれば、私達の現代とは、自分が消滅した後の、数十億年先の、未来なのですね。。 つまり、遠く離れた、過去の、天体からは、未来であるのです。 つまり、距離によって、過去と未来は、逆転する。のですね。。 ここまで、理解できますか??(笑い) 。。。。。。 。。。。。。 つまり、距離が、離れる事で、離れた、遠くに、現代の自分を伝える、未来が存在するのですね。 しかし、その、未来を、自分では、確認する事は出来ないのです。。 その理由こそが、時間とは、(物質M±)の変化進行形の性質による、錯覚発生現象であり、その様子を、私達は、光や電波などの、電磁波や、音波などで、確認しているだけである、からです。。 。。 。。 前に、書き込みしましたが、道路のトンネルの穴が、本当は無い。。中身が無いだけ。。と同じなのです。 人物の、影もまた、同じように、有るのでは、無いのですね。。 人物の、影もまた、物質によって、光がさえぎられる事による、錯覚発生現象なのですね。 ですから、道路の穴、食品の竹輪の穴、人物の影、そして、時間もまた、物質の存在のよる、錯覚発生現象なのですよ。。 つまり、時間とは、有っても、無いのです。。 理解できましたか??(笑い) 。。。。。。 さて、読者の皆様は、時間の正体について、どう?思われますか?? 逆転地蔵

  • 理論物理学 の 質問

    1,核反応の際のエネルギーは、本当にE=MC^2で間違いないでしょうか? 知ってる方、お願いします。 2、光速に近づくにつれて質量が増えるという一般相対論は本当ですか? 確かめられていますか?確かめられているなら方法を、確かめられてないならそう書いてください。 3、ローレンツ収縮の値は確かですか? 4、アインシュタインが、光より速いモノはないと思ったのはなぜですか? 又、本当ですか? そして、光速は、本当に不変ですか? できれば、光速の観測・測定結果が、年代別、時代別に、実験の内容と一緒にあると嬉しいです。 5、光速で移動しているヒトが光を見たら光速に見えるというアインシュタインの信念、 「光速度不変の原理」は本当ですか? 又、それを保証するデータはありますか? 6、光速度不変の原理は、 光と光が並行して走っているときも互いの速度が光速に見え、 正面からすれ違う時も互いに光速に見える、という理解でいいでしょうか?(相対論) 又、その証拠は何かありますか? 7、光速近くまで加速して、実際に素粒子の質量が増えたというデータはありますか? ココは詳しくお願いします。 理論だけでデータがないならそうとお願いします。 8、宇宙項の根拠を示せたヒトはどんなカタチでもいいのでいますか?仮説でもいいので。 9、相対論では、秒速30万KMで接近する光と、遠ざかる光を、同じ比速で扱っていますか? それとも、「違うモノ」として扱っていますか? 今の相対論は、近づく光も遠ざかる光も、ローレンツ変換にしろ質量増加にせよ同じに扱っていませんか?YES NOとできたらそのほかの情報も知りたいです。 10、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96 で、ローレンツ変換の式がありますが、 V=1(C)の時、t'とx'は、それぞれいくつになりますか? 又、この一種類の式で、 近づく物体と遠ざかる物体を両方記述できますか?できませんか?どちらですか? 11、特殊相対性理論のベーシックな式では、 地球   ・    ・ どこかの恒星系のどこかの星の観測者 (被観測者) というのは出せますが、 もし、地球が太陽系の上にあって、太陽系は銀河系の上にあって、 銀河系は宇宙のここでこんな運動をしていて、 どこかの恒星系のどこかの星の観測者の恒星系は、各銀河に乗ってこんな運動をしている、 となった時に、 今の式のままで全部正しくローレンツ変換できますか? それとも補正が必要になりますか?工夫とか。 又、そういった事を考えた人はいますか? 過去に、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96 のローレンツ変換の式が変化した歴史はありますか? 以上です。 できるだけ多く答えが得られることを望みます。 よろしくお願いします。

  • 虚数時間とか虚数質量という言葉をよく聞きますが

    啓蒙書などで相対性理論を勉強している者なので、とんでもない馬鹿な質問かもしれませんが。 よく、「虚数質量等を認めれば、タキオンは相対性理論で理論的にはあり得る。ただし、存在は確認されておらず、因果律を破るので、通常、タキオンは認められていない」と書かれていることが多いですね。しかし、それは本当なのでしょうか?(存在したとしても不安定、などとかも聞いたことがありますが、もっと初等的な問題として。) ローレンツ変換の式というのは、あくまでも、物理量が実数であって、平方根の中が負でない実数であることを前提としてますよね。従って、超光速が出てきて平方根の中が負の数の場合に、この式が形式的にそのまま当てはめられる理論的保障はあるのでしょうか? 光速度不変の原理は、慣性系で原点から光の球面波が発せられたとき、この球面波がc^2t^2=x^2+y^2+z^2 を満たす(原点を共有する慣性系で同じ形)と言うところから出発していますね。これはピタゴラスの定理から来てます。しかし、虚数質量とか虚数時間などを考えるとなると、「もしかしたら物理量は複素数かもしれない」という「仮の相対論」(物理量が実数のときは通常の相対論に一致する)を考える必要はないでしょうか?(光速度は実数だとしても) ピタゴラスの定理の複素数版は基本的にエルミート内積を使うので、「~」を共役複素数を表すとして、光速度不変の式は(t,x,y,zが実数とは限らないとして) c^2tt~=xx~+yy~+zz~ にならない保証はあるのでしょうか? 特殊相対論では(面倒なのでc=1の単位系を使うとして)、ds^2=dt^2-dx^2-dy^2-dz^2 が不変量とされてますが、もしかしたら、複素数まで認める場合は不変量はエルミート積の考え方で ds(ds)~=dt(dt)~-dx(dx)~-dy(dy)~-dz(dz)~ (別の書き方をすれば、|ds|^2=|dt|^2-|x|^2-|y|^2ー|z|^2)かもしれないという不安があるので、本当に単なる2乗で大丈夫なのか?がお聞きしたいのです。 というのは、量子力学では本質的に複素数を使うと聞いたからです(私は「『ブラベクトル』『ケットベクトル』って何???」というレベルなjのですが、とにかく、内積にはエルミート積を使ってますよね?)。状況によっては、量子力学と相対論を両方使わなければいけないことがあるはずですが、もしここで、虚数時間や虚数質量を使おうとした場合の虚数単位iの意味が相対論と量子論で別かもしれない不安がありまして・・・ええと、よく分からないが、量子論では、実数のかわりに自己共役作用素になるらしい、ということは、純虚数は反共役作用素になるのか? もっとも、自分でこのやり方で相対性理論を見ると、不変量が |ds|^2=|dt|^2-|x|^2-|y|^2ー|z|^2 に変わってしまうことになるので、若干意味が変わってしまうのがやばいとは気づいてます。 時間軸を虚数時間を使って cti 軸とするテクニックも使えなくなるわ、アインシュタインの略記法の意味も変わってしまうわ(↑を上付き添え字、↓を下付き添え字として、v↑μが反変ベクトル、w↓μが共変ベクトルのとき、v↑μw↓μ=∑[μ=0・・・4](v↑μ)~(w↓μ)となりそう)、などなど意味がどんどん変わってしまいます。計量ってのもよくわからないけれど(そもそもテンソルも分かってない)、意味が変わりそうです。 (ds)^2<0 となるdsは虚数を使えば存在し得ますが、|ds|^2<0 となるdsは複素数内でも存在しない。 従って、タキオンは因果律を持ち出さなくとも存在しない、めでたしめでたし・・・にはならないですね。 理論を変更するには多大な労力が必要ですが、苦労しても「今までできてたことができなくなった」というデメリットばかりなので、自分でも「これは駄目だわ」とは思うのですが。 それでも、理論的に、虚数時間などを使う場合に、ローレンツ変換のあの式がそのまま形式的に使えるかどうかの理論的根拠はあるのかどうか?が気になるので、あえて質問させていただきました。