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一般相対性理論をわかりやすくおしえてください

僕は中一です。一般相対性理論についてわかりやすく説明してください。また理解しやすいお勧めの本がありましたら教えてください

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  • 回答No.6
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)

一般相対性理論は、特殊相対性理論よりも難しい話になります。 特殊相対性理論は、もう知っている、ということでしょうか? 特殊相対性理論 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 一般相対性理論 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96 私は、中学1年の人に相対性理論の説明をしたことがあります。 君の目の前を、僕が左から右へ走り抜けていくのを、君が見ているとする。 すると、君から見て、僕はやせて見える。 そして、やせて見えるのに、逆に、僕の体重は重く見える。目で体重は見えないけど、それが真実。 そして、なんと、僕がつけてる腕時計を君の腕時計と見比べると、君から見て僕の腕時計は、どんどん遅れていく。 これが(特殊)相対性理論だ! じゃー、問題。 走り抜けていく僕から見て、止まっている君はやせて見えると思う?それとも太って見えると思う? 中学生「やせて見えると思う。」 正解。じゃー、僕から見て君の体重は増えて見える?減って見える? 中学生「増えて見えると思う。」 またまた正解。じゃー、僕から見て君の腕時計は遅れていくように見えると思う?」 中学生「さすがに、僕から見てそっちが遅れるんだから、そっちから見たら進んでいくように見えるんじゃない?」 不正解。僕から見ても、君の時計は遅れて見える。 だから「相対性」理論っていうんだ! (以上、特殊相対性理論。以下、一般相対性理論) ・光は重力で曲がる。 ・重力が集中すると、いったん入ってしまったら、光さえも抜け出すことができないという、おそろしいものが出来上がる。(ブラックホールのこと) ・水星は太陽の周りを円軌道でなく楕円軌道で回っているが、  1周するたびに軌道がだんだんずれていく。  この現象(水星の近日点の移動)は観測結果によって、かなり昔から知られていたが、理由は謎であった。  しかし、一般相対性理論の発表後、その理論で計算してみたところ、たまたま見事に一致することが分かった。 ・回っているジャイロ(地球ゴマ)は、傾くことなく常に、宇宙の同じ方向に軸を向けている。  ところが、人工衛星にジャイロを搭載して、重力で公転させていくうちに、だんだん軸が傾いていく。(※) ※については、まだ実証されていないと思いますが、 たしか、数百億だか千億だかの費用を使って、今現在、実験が進行中だったと思います。(地球の周りを回っています。) なお、 #4さんが挙げられているウラシマ効果(双子のパラドックス)は、 私は最近まで一般相対性理論の話だと思っていましたが、 実は、特殊相対性理論で説明できるということを、ここのQ&Aサイトで教わりました。 また、 同じく#4さんがおっしゃる光速不変(止まっている人からも動いている人からも、光の速さは同じに見える)も、特殊相対性理論の話です。 逆に言えば、ニュートン力学に「光速不変の公理」を加えて組み立てられたのが、特殊相対性理論です。 特殊相対性理論によって、原子力が説明されました。

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その他の回答 (6)

  • 回答No.7
  • tetsumyi
  • ベストアンサー率28% (1388/4945)

簡単に説明すると ニュートン力学では空間は3次元として計算していましたが相対性理論では空間は3次元時空として計算することになります。 特殊相対性理論では、一定速度で移動していると時間が遅れて観測されます。 一般相対性理論では、速度がどんどん増える運動をする、または重力がある中では時間はどんどん遅れます。 重要なのは速度や加速度は時間と距離の関数であることです。 他の様々な現象はこの結果として観測されるものです。

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  • 回答No.5

相対性理論を理解するには高等数学の知識が必要です。 啓蒙書、解説書の類をいくら読んだところで、分ったような気分にはなりますが、本当のところは何も分りません。 強いて一言で言えば、一般相対性理論は重力に付いての理論であり、重力と加速度は同じモノであり区別は出来ないと言う理論です。

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  • 回答No.4

重力で空間も時間もグニャグニャ曲がったり延びたり縮んだりするにょ ある人が1年すごしたら、本当の世界では100年経過していた なんてウラシマ太郎みたいなことが起きちゃうにょ それから光の速さは誰が観測しても常に一定だにょ

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  • 回答No.3
  • debukuro
  • ベストアンサー率19% (3635/18948)

電線を磁界の中で磁界を直角に切るように動かすと電線に電流が生じます。 電線を直角に切るように磁石を動かすと電線にでんりゅうがしょうじます。 この二つの場合を見ると 電線が動く、磁界は動かない 磁界が動く、電線は動かない 動作は全く逆なのに起こる現象は区別が付かない。 電線が動いて生じる電流と磁界が動いて生じる電流とは全く同じだからです。 アインシュタインの論文「相対性原理」はこのことから始まっています。 相対性原理 アインシュタイン 岩波文庫刊 お勧めの本です。 数学の「式の取り扱い」と「直交座標の見方」が分かる人なら下手な解説を読むより本人の論文を読んだ方が分かりよいです。

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  • 回答No.2

 懐かしい。私も貴方と同じくらいの年に興味を持って相対論の本を読みあさったっけ。 当時呼んでいたのはブルーバックス http://shop.kodansha.jp/bc2_bc/search_view.jsp?b=117679X  本当はNewtonのMook本が取っつきやすくて良いのですが。 http://www.newtonpress.co.jp/newton/bessatu/index.html  どっかの本屋で売れ残っていたら探してみてね。  ところで一般相対論だけでよいの?  特殊相対論は理解できたかな?

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  • 回答No.1
  • mot9638
  • ベストアンサー率49% (434/883)

こんにちは 相対性理論は実は難しくないですよ。 かといってここで800字で説明するのは厳しいです(笑) 中学生でも十分相対性理論は理解できます。 オススメの本をリンクに貼っておきます。 特殊相対性理論も含めて理解できると思います。

参考URL:
http://7andy.yahoo.co.jp/books/detail?accd=31423721

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