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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:わかるテレビで放送された相対性理論について)

相対性理論における光の移動と時間の収縮

shiaraの回答

  • shiara
  • ベストアンサー率33% (85/251)
回答No.4

そもそも光に慣性モーメントが掛かるのか →慣性モーメントとは、回転のしにくさを表す物理量です。光は速度が一定、つまり加速度運動をしませんから、慣性モーメントは定義できないと思います。番組中で光に慣性モーメントがあるという話はなかったと記憶しています。 移動系での2点間の見かけ距離は縮むのではなく延びる方向なのでΔtは逆に膨張するとすべきなのでは →距離が延びるということがどのような理論によるものか分かりませんので、回答できません。 移動系において質量増加が認められ、空間収縮が起こり、2点間の見かけ距離が延びる問題は解消されかねないのでは →上記と同様。 運動は本来相対的なものであり、観測者を逆に配置すると正反対の現象となりうるが、これは「地上に比べ衛星の時間が遅れる」・「衛星に比べ地上の時間が遅れる」と言う本来二律背反であるべき「時間の相対的なずれ」が同時に起こっている事となり矛盾するのではないか →地球の重力を考えないで、単純に回転する物体(衛星)と地上の時間を比べると、衛星の時間が遅れます。衛星から見ると、地球が回転運動していますが、地球には、回転による遠心力とコリオリの力が働いています。この2つの慣性力による影響と、(衛星から見た)地球の運動による時間の遅れが相殺して、衛星の時間の方が遅れることになります。

Nouble
質問者

お礼

ご教授有り難う御座います。 「慣性モーメント」と言う言い回しを安易に使った事を反省しております もっと具体的に 「光はその帰属する系の運動や光源の運動による慣性を、振幅や周波数変調でそのエネルギーを吸収してしまい、運動ベクトルそのものに影響を受けない」 つまりは観測者から見て光源が動いていても静止していても 放たれる光の運動ベクトルは変化を示さない と言うべきだったと思います。 >地球には、回転による遠心力とコリオリの力が… やはり番組中で説明されていた「高速で運動しているから時間が遅れる」のではないのですね。 でもだとすると更に疑問が深まります。 私は「時間が遅れるのは質量増加による」と解釈しているのですが、 円運動である事を除けば、先に質問文で挙げた通り 地表と衛星は相対的に運動しているので ミクロ的に見るとベクトルが正反対方向の同一運動量を示していると思えます。 局所的な変調は在るものの、ほぼこの差は相殺されると思えます。 ※)マクロはミクロの連続であると考えています、     因ってマクロは容易にミクロに分解可能と考えます。     (本当に連続しているのでしょうか?  … ) こう仮定すると、 時間の遅れを実際に招いているのは 仰る通り遠心力とコリオリの力のどちらか 又は両方であるとなりそうです。 更にもう一つ、2つ目の仮定として 「時間が遅れるのは質量増加にのみ起こる」と仮定すると 力がほぼ相殺されているコリオリの力と遠心力が質量増加を招いている 詰りは相殺され消えたはずの力が、蓄えられるはずの無いエネルギーを産み、 此れが蓄えられて質量を増加させている となりそうですが、 此れは仮定が崩壊しているのでしょうか?

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