- ベストアンサー
双子のパラドックスが分からない
saaya_holicの回答
- saaya_holic
- ベストアンサー率23% (46/195)
慣性系(等速直線運動)に対して新たなエネルギーが加わって運動の速度・方向等が変化するときは兄と弟は「相対的」ではありません。 自ら加速(減速・方向転換含む)したほうだけが運動に変化が加わったことになります。
noname#37180
関連するQ&A
- 双子のパラドックス
またか、、、の題目ですが、本を読んでもいまいち納得できません。（というか人によって説明の根本が全然違うような、、、） 双子の兄弟の一人が高速で宇宙旅行をしてきた場合、旅行中、相手系の時間が遅れて見えるのはおたがいさまだが、実際帰ってきて時計を突き合わせると旅行してきた方の時間経過がすくない。これは相対性理論の効果が目にみえるほどの高速に達するための加速、そしてＵターン、などの加速を旅行した方の兄弟は経験したからである。 と、私の様に数式がわからない者向きには通常説明されているようなのですが、（○ルーバックスとか） では、宇宙船ＡとＢが同時に地球を出発する。同時間を要して同じ高速に達した後、Ａは１年間等速航行をし、Ｕターンして帰ってくる。一方Ｂは100年間等速航行を続けた後地球に帰ってくる。Ｕターンや着陸に際する減速はＡと全く同じ条件で行う。 とすると、Ａ，Ｂが旅行中に受けた加速は同じであるため、地球との時間の「差」はＡも200年後に帰ってきたＢも同じである、となると思うのですが。それって俗に言われる年をとらない宇宙旅行の概念と合わないような、、、 よって、「旅行組は多大な加速を経験してきた。というわけで、旅行してきた双子の方が若いのである。」という説明はゴーインすぎる、というのが今の個人的結論なのですが。 この考察の誤りの指摘、もしくは矛盾を感じさせない双パラの説明をご存知の方、教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 双子のパラドックス
双子の一人、A君が地球に残り、B君が光速に近いスピードの宇宙船で、旅をして帰って来ると、B君の方が若いだろう。しかし、運動は相対的なので地球に残ったA君の方が運動している様には考えれないだろうか？A君から見ればB君の時間は遅い様にみえて、B君から見ればA君の時間は遅い様に見える。 「双子のパラドックス」です？？ 確かに、宇宙船が一定のスピードで飛行している時は、同じ慣性系で、その時、どちらから見ても相手の時計が遅れている様に見えます。 しかし、宇宙船が減速や加速をする時は、同じ慣性系ではなくなる。 この効果を考えると、やはり、動いていたB君の方が年を取らないのである。 これは、宇宙船が減速や加速をしている間だけ「年を取る差」が出るのでしょうか？ もし宇宙船が同じ一定の速さで進んでいたら「年を取る差」は出ないのでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- 「双子のパラドックス」について
「双子のパラドックス」について疑問に思ったので質問させて頂きます。 ・地球から見て光速の90%の速度で等速度運動をする兄の乗った宇宙船から、さらに兄の乗った宇宙船視点で光速の90%まで加速するロケットAを発射した場合 →地球から見ると「兄の乗った宇宙船」は光速の90%に達しており質量が増加している。「兄の乗った宇宙船」を基準としてさらに光速の90%まで加速するロケットAを射出するならロケットAの質量はさらに増加すると思われますが、地球出発前に測定したロケットAの質量は「兄の乗った宇宙船」視点と地球視点で違うものなのでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 双子のパラドックス
双子のパラドックスについては納得しています その上での質問なのですが… 宇宙船Ａと宇宙船Ｂがあります それぞれは地球から逆方向に宇宙に飛び立ちました お互いの加速度は同じとします そしてある時点で同時に減速し、停止し、折り返し、加速し、地球へ帰還します…そして減速し、地球に降り立ちます 一連の運動の加速度は同じだとします つまり地球からの観測では、方向こそ違えど、二隻の宇宙船は同じ運動と観測され、時間の遅れも、同じに観測されるものと思います しかし、宇宙船からの観測では、ＡＢ間に相対速度が存在するので時間差が無ければいけないのではないですか？ そうなると辻褄が合わない様な気がします そもそも相対速度による時間の遅れ自体も疑ってしまいます
- ベストアンサー
- 物理学
- 無理やり、双子のパラドックス(その2)。
パート1はこちらです↓ https://sp.okwave.jp/qa/q10085974.html 今度は、 宇宙が平坦でトーラスの場合の双子のパラドックスです。 三次元空間が曲がっていないにもかかわらず、真っ直ぐいくと、もとのところに戻ってくるようなモデルは可能です。ゲームのように端っこと反対の端っこがつながっているモデルです。このような世界を二次元で表現するとドーナツの表面のような形になります。長方形の紙の上下と左右をつなげると、そうなります。しかし、ドーナツの表面は曲がっています。 ところが四次元のドーナツ(トーラス)は、その表面たる三次元が平坦なまま、作ることが可能だそうです。 そんな宇宙があるとします。 このような宇宙において、で双子の兄と弟が同じ直線上を反対方向に亜光速で飛びます。空間が曲がっていないので、正真正銘の等速直線運動が可能です。 あるとき、双子の兄と弟は、すれ違ったとします。そのときの兄と弟の年齢は同じだとします。 この兄弟は、時間が経過すると、再びすれ違います。なぜなら、真っ直ぐいくともとのところに戻ってくる宇宙だからです。そして、この宇宙は平坦です。 普通の「双子のパラドックス」と違うところは、兄も弟も一切、加速度運動をしません。 平坦な時空を扱う特殊相対性理論によれば、亜光速で飛ぶ相手の時間は、ゆっくり進みます。 では、兄弟が再びすれ違うとき、相手の年齢は、自分よりも若いのでしょうか。 ここで、すれ違うとき、兄が弟に「僕は今、40歳だが、君は何歳か？」と聞いたら、弟からは、「僕も40歳」と返事がきますか。それとも、若いですか。 同じ年齢だとすると、相手の時間の進み方は遅かったのに、どこで相手の年齢は、もとに戻るのでしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- 相対論の時関の遅れについて
双子のパラドックスについて、ですが。 “このパラドックスは、兄弟の運動が実は対称ではないことから解決される。ロケットに乗った兄は、Uターンして戻ってくるときに慣性系に対して加速を行うため、弟とは運動状態が異なっている。 兄弟それぞれの年齢は固有時を積分することで容易に算出できる。” とｗｉｋｉｐｅｄｉａにありますが、弟もロケットに乗っていて兄と反対方向に飛んでいたら、どうなりますか？ 光の到達時間が余計にかかるとかって話は、ただの受像画の遅延なだけで遠くからの画像は遅く受信される、ってことなんじゃないのかな？ですが。 そう言った答では、パラドックスは解消されていないんじゃないでしょうか？ どうなんでしょうか？
- 締切済み
- 科学
- 続、うらしま効果についての疑問。
高速ロケットに乗って、宇宙旅行をして地球に帰ってきたら地球の人よりも年を とらないという理由は、速度よりもロケットに乗っている人には加速度が かかっていると言うことが重要だということでしたが だとすると、速度というのは相対的なものであって地球からもロケットからも 互いが同じ速さで遠ざかっているようにみえるので、時間の差が生じるのは、 加速度(重力も含めた)のみによって引き起こされるということになりますよね？ つまり、正しくは速い速度で移動すれば時間がゆっくりになるというのは、嘘で 加速度(または重力)がよりかかった方が時間がゆっくりになる。というべきではないで しょうか？ あと、加速度と言うのは速度(相対的な物である)と違って絶対的なものなのです よね？自信のある方だけお答え下さい、お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 遠ざかっている宇宙は慣性系？
宇宙の広がりがよく理解できません。 地球から遠ざかっている天体も慣性系ということでいいでしょうか？ よく理解していないのですが、それでも自分なりの理解と疑問を書いてみます。 宇宙は広がっていて、遠くにある天体はどんどん地球から遠ざかっていってます。 また、遠くにある天体ほど、遠ざかるスピードも早くなります。 だとすると、地球から見ると、それらの天体はどんどんと自分から遠ざかるスピードが早くなる、つまりは「加速」しているように見えますよね。 地球から距離αの地点で秒速βで遠ざかってた天体は、次の瞬間、距離α+の位置にいるので、遠ざかるスピードはさらに早くなり、β+になるという理屈です。 ということは、速度が上がっているので、それらは慣性系ではなく、加速度が発生しているように思えます。 しかし、もちろん、そんなはずはないですよね。 遠ざかる天体が地球に対して加速度を感じているはずはないでしょう（当然、向こうの天体から見たら遠ざかっている我々の地球も加速度を感じていないわけですし）。 このへんがよくわかりません・・・・。 地球から見て「加速しているように見える」だけで、静止系ということでいいでしょうか？ あと、更に追加で質問なのですが、 そうやってどんどん遠ざかっている天体がついには地球から見て光速に達した時、もう地球からは観測できないことになるそうですが、もし、その遠ざかる天体が静止系であるのなら、例えその天体がどんなに速いスピードで遠ざかろうと、いつかは地球にそこからの光が届く（つまりは観測できる）のではないでしょうか？ 地球から相対速度が光速で遠ざかる天体でも、そこから出る光は光速で地球に向かってくるわけですから、いつかは届くのではないでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 相対性理論を用いたタイムトリップについて
速く動くものほど時間の進みかたが、遅くなるといいますが、そのことに対して疑問があります。 Aさんが双子の兄弟のBさんのいる地球からかなり高速で、宇宙の遠くまで行き、Uターンして帰ってきた場合、 1、 Bさんの立場で考えると、Bさんは静止していてAさんが高速で動いているように見えるから、Aさんのほうが時間の進むのが遅い。よって、AさんはBさんより生物学的に若い状態で帰ってくる。 2、Aさんの立場で考えると、Aさんは静止していてBさんが高速で動いているように見えるから、Bさんのほうが時間の進むのが遅い。よって、Aさんが帰ってきたときには、生物学的にAさんはBさんより年を取っている。 これはおかしくないですか？Aさんが地球に帰ってきたときに、AさんとBさんが会ったとき、どちらが「お前、老けたな」って言うんですか？
- 締切済み
- 物理学
お礼
全部をひとつの理論で考えずに状態によって理論を使い分けるんですね。ありがとうございます。