物理学的にタイムマシンの理論は成り立つのか？。

　よく物理学的にはタイムマシンは理論上成り立つという話を聞いたりするのですが、本当でしょうか？。
　相対性理論がそれを証明しているという話を聞くのですが、私にはさっぱり解りません。

　ご存知な方のご意見をいただきたいです。

No.4 ベストアンサー 回答者： Ren-Ks 回答日時： 2005/07/08 14:08

相対性理論によれば、未来に行くには光速に近い亜光速、過去に行くには光速をはるかに超えた速度で移動する事が必要だとされています。

具体的な数字は１つめの参考URLをどうぞ。

「トップをねらえ！」というSFアニメが、ウラシマ効果という名前でこの理論を説明しています。
現実に可能な事かは置いておいて、理解を助ける足掛かりとして、また実際にそれを行ったらどうなるかというシミュレーションとして、良い教材ではないかと思います。
普通に娯楽作品として見ても、タイトル通り努力と根性が炸裂する熱い物語で面白いです。
作品紹介は２つめの参考URLをどうぞ。

もっとも、未来に行くだけであれば、最も現実的なタイムマシンはコールドスリープではないかと言われています。
現代医学にとって難病の患者を冷凍保存し、治療法が見付かるまで眠っていてもらうというアレです。
アメリカでは既にこれを個人向けの商売としている会社があり、頭だけ、あるいは体全体を任意の年数(ただし現代の技術ではまだ解凍は不可能)冷凍保存してくれます。
どんなに長い年月も、顧客にとっては一眠りする間のことに過ぎません。
法律的な問題も、本人が同意した上での安楽死としてクリアしているとのこと。

・・・しかし、商売としては非常においしいやり方ですよね。
失敗しても本人からは一切クレームは付かないのですから！

参考URL：http://plaza.rakuten.co.jp/ufo88/diary/200506110 …

No.9 回答者： rabbit_cat 回答日時： 2005/07/09 00:49

まだ万人が認める方法はないと思います。

もちろん、できないと証明されているわけでもないかと。

下のほうで出ている、「高速で往復する」というやつでは、うまくいきません。

相対性理論は、文字通り相対性理論なんで、光速で飛ぶロケットから見ると、地球が光速で飛んでるように見えるわけで、ロケットの中の人からすると、地球のほうが時刻の進みが遅れているように見えるはずです。

で、往復するためには、どっかで加速度をつけて（特殊相対性理論の範囲から抜けて）、向きを転換しないといけないわけですが、その間は一般相対性理論によって、（ロケットの中の人から見た）ロケットの中の時刻の進みが地球より遅れます。

で、無事向きを変えて地球に帰る道筋では、また、（ロケットの中の人から見て）地球の時刻の進みが遅れて、ロケットがちょうど地球につくと、２つの時刻はぴったりかさなります。

No.8 回答者： shiara 回答日時： 2005/07/09 00:02

　結論を申し上げますと、タイムマシンは理論上、不可能です。

ほかの方々が説明されておりますように、他人より少し遠い未来に行くことは理論上可能ですが、それはタイムマシンとは呼べないと思います。やはりタイムマシンといえば、ドラえもんにあるように、未来の自分に会いにいけるようなものではないかと思います。
　過去に行くことに関しては、光より速く動く物体は過去に行くという考え方があります。これは特殊相対性理論を使って、「理論的に」説明できるのですが、実はこれは、特殊相対性理論を誤って適用していることによるものです。元々特殊相対性理論は、光より速いものはない、という前提で理論ができていますので、そこに光より速いものを持ち込んでも、正しい結果は得られません。
　過去に行く方法としてワームホールを使うということが真剣に議論されているようですが、そもそもワームホールというものが存在しませんので、単なるＳＦでしかありません。ワームホールは、一般相対性理論の解釈を誤ったことによる空想の産物です。

No.7 回答者： sheda 回答日時： 2005/07/08 21:01

うちの読んだ本によりますと

密室内で摩擦に耐えられる回転椅子を置き、
人が座りある一定以上の回転数まで高速回転させると
重力にひずみができて、１０００分の１秒間
未来に行くことができるそうです。
ずいぶん前に呼んだ本なので詳しく覚えていないのですが・・・すみません。
過去は行けないらしいです。

No.6 回答者： First_Noel 回答日時： 2005/07/08 19:59

１５年くらい前だったか，ネイチャーだかサイエンスだかの理学雑誌に，

「タイムマシンは理論的に可能」と言う論文が載りました．

この論文は前提として，ワームホールと，その出入り口を利用することを求めています．
ワームホールの出入り口のひとつを光速に近い速度で動かして，云々と言うものです．
つまりは相対論を適用しています．

雑誌に載るくらいだから，それなりにしっかりした論理展開がなされているものと思いますが，
ワームホール内には因果律の崩壊する事象の地平面があるとも言われますので，
他と無矛盾かどうかは分かりません．

余談ですが，私は工学の人間ですので，タイムマシンやＵＦＯを「理論的に可能」と
言われれば，それはイコール「工学的にはムリ！」と言う意味にも聞こえます．
例えば上記のタイムマシン理論では，ワームホールを動かすのに，
銀河ひとつ分くらいのエネルギーを要します．

No.5 回答者： YSW 回答日時： 2005/07/08 14:56

昔読んだ「タイムマシンの作り方」によると、たしか「出来ないとは言い切れない」という結論だったと思います。

かなり、苦しかったですけど。

参考URL：http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4061327 …

No.3 回答者： aburakuni 回答日時： 2005/07/08 14:02

最近では最新の物理学（超ひも理論など）に基づいた色々新しいパターンが　SFで考えられているようですが、相対性理論に基づく初期のものに限って説明します。

夢も希望もない様ですが、要は「論理の倒立」で、有名な相対性理論のもとであるＥ＝ＭＣ２という式を補正式から、速度によって経過時間がずれ、さらにＣ（光速）を超える速度になれば時間が逆行するという解釈が出来る事を利用したものが当初のアイデアでした。実際には「だから光速を超える事は出来ない」というのが通常の結論なのですが、逆の仮定をしてみれば「タイムマシン」が成立すると言っただけの話です。もっとも現在はもっと凝った理論が使われており、常人では中々理解できないものが増えているようです。

No.2 回答者： mio_design 回答日時： 2005/07/08 13:58

たしか未来には行けるけど過去には戻れないんじゃなかったかな？

相対性理論では、光の速さに近づくほど、時間の流れが遅くなるとされています。という事は、仮に光の速さで飛べるロケットがあるとすると、ロケットの乗組員と地球に居る人とでは時間の流れが変わってきます。そうすると、ロケットの乗組員が数時間で往復する間に、地球では何百年も経過しているという事になり、結果としてロケットの乗組員は未来に旅したことになる、という原理だったと思います。

No.1 回答者： nitscape 回答日時： 2005/07/08 13:53

未来に行く、というタイムマシンは理論上は可能と思います。

ただし一方通行で未来に行ったら過去（現在）には戻ってこれないと思います。

例えば2005年に地球から宇宙船で出発して光の速度近くまで加速しながら円を描くように飛び、再び減速して地球に戻ると．．．宇宙船内の時計は2009年なのに、地球では2105年になっていた、というように未来に行けると思います。

これは速い速度で移動すると時間が経過するのが遅くなるためです。また同じように重力の大きい天体の近くである程度過ごしても、ある意味未来に行くことができると思います。