特殊相対性理論について

いまいち具体的に理解できません。

たとえば、120億kmの距離を秒速15kmの速度で離れつつある宇宙船を考えたときに、地球からみて宇宙船の中での時間の遅れる割合や、打ち上げから現在まで速度が変わらなかったとすると地球からみて、現在地球上の原子時計と宇宙船内の原子時計はどのくらいずれるのでしょうか。また、ドップラー効果も考えれば、宇宙船から周波数Ａ（Hz）の電波を送った場合、地球ではこの電波はどのように観測できるのでしょうか。

忙しいと思いますが、教えてください。

No.5 ベストアンサー 回答者： edw-19 回答日時： 2007/07/25 00:11

ローレンツ変換は帰結法です。

時間と空間を合時に座標変換をしないと、電磁気学の光速 c の意味が説明できない。この現実からの帰結です。

素粒子理論や場の理論は全て相対性理論を基礎にしています。
相対論は間違いだ。
面白いでしょうが、全ての物理学は間違えているのだと唱えているのです。
全てはリンクしています。一個が壊れれば全ての物理学は連鎖して崩壊します。

単純に考え過ぎていませんか？
やるならばＴ理論並の頭脳は最低限必要な行為ですね。

もちろん、こう言った時間の浪費や同じ事の繰り返しは命取りです。
http://www.ni.bekkoame.ne.jp/tsuneizumi/

Ｔ＝１/（√１－Ｖ/ｃ＾２）Ｔ１
音のドップラー効果も間違いなのでしょうが、現実には合っています。

＾２で計算が大幅に大になります。
１５，０００/３００，０００，０００＝０．００００５
０．００００５＾２＝０．００００００００２５

１－０．００００００００２５＝０．９９９９９９９９７５
√＝０．９９９９９９９９８７４
１/０．９９９９９９９９８７４＝１．００００００００００１２６

時間は１秒につき１．００００００００００１２６秒に増える計算になります。

No.8 回答者： edw-19 回答日時： 2007/07/26 23:10

２式あげるから。

http://72.14.235.104/search?q=cache:j1ntQCA8vLEJ …

古典物理学の２式はどう記載されるべきなのですか？
一度論文を作成して添削してもらったらどうでしょうか？
また、人の論文を読むのも良いと思います。

http://gakui.dl.itc.u-tokyo.ac.jp/cgi/BookMain.c …

兵法の、戦う前に勝つ段です。
己を知り、敵を知れば百戦危うからず。
です。

この回答へのお礼

何度も教えていただいて、本当にありがとうございました。

無事に試験をパスすることができました。

ありがとうございました（＾＿＾）ｖ

お礼日時：2007/08/08 07:55

No.7 回答者： moby_dick 回答日時： 2007/07/26 21:58

具体的に、その妄想の計算を説明します。

＞時計はどのくらいずれるか

ローレンツ変換式の第２式で計算します。

(1)
1系で、宇宙船位置をｘ１で記述して、

出発時の事象ｔ＝０、ｘ１＝０、を変換して、
ｔ´＝０です。

現在の事象ｔ＝●（出発時からの実経過時間）、ｘ１＝現在位置、を変換して、
ｔ´＝○（出発時からの架空経過時間、宇宙船内の時計の今指していると誤解の時刻）です。

よって、
宇宙船内の時計は、地球の原子時計より、
ｔ－ｔ´＝●（出発時からの実経過時間）－○（出発時からの架空経過時間、宇宙船内の時計の今指していると誤解の時刻）
だけ遅れている（と妄想される）。


(２)
２系で、地球位置をｘ１で記述して、
同様、対称的計算。

結果は、
地球の原子時計は、宇宙船内の時計より、
ｔ－ｔ´＝●（出発時からの実経過時間）－○（出発時からの架空経過時間、地球の時計の今指していると誤解の時刻）
だけ遅れている（と妄想される）。


妄想ドップラー効果は、
光の妄想ドップラーの式に、宇宙船速さｖを入れれば出ます。

No.6 回答者： edw-19 回答日時： 2007/07/25 01:13

妄想の説明は、計算しながら講義を進めるべきですね。

以下のような小学生レベルの単純式です。

間違い。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E5%AD%90% …

No.4 回答者： edw-19 回答日時： 2007/07/24 20:16

＃３様はもう少し幅を持たせた勉強が急務のようです。

質問内容はあまりに単純な計算です。
能書きではありません。
こう言う誤認が本質を見誤る要因となっているようですね。

一度でも計算すれば良く分かるはずで、
ローレンツは明らかに無視出来る速度です。

回答に回答はせずにわざわざ質問されていない内容にこだわる行為は大きな疑問です。
http://www.nararika.com/butsuri/kagakushi/nami/d …

赤方変移と周波数偏移を分離可能かは大きな疑問ですが、
ｆ＝ｆ１（√１－ｖ/ｃ）/（√１＋ｖ/ｃ）
で１００００Ｈｚ、１５０００ｍ/ｓで計算してみます。

１５，０００/３００，０００，０００＝０．００００５
（，は、約分で使用）
１－０．００００５＝０．９９９５
√＝０．９９９７４９９＝０．９９９７５

１＋０．００００５＝１．０００５
√＝１．０００２４９９＝１．０００２５

０．９９９７５/１．０００２５＝０．９９９５
１００００*０．９９９５≒９９９５Ｈｚ
（Ｖ＝＋Ｖの為）

です。
思いの他単純ですので御自分で計算して下さい。
これが１次式である事に注意しましょう。

ちなみに、時間の遅れは光速に近づくにつれ顕著に現れます。
地球の公転速度は３０ｋｍ/ｓですので、実質の測定は困難です。

No.3 回答者： moby_dick 回答日時： 2007/07/24 19:18

アインシュタインの相対論は、

数学的架空の計算をするもので、全くのナンセンスです。


一応、その妄想を説明します。

地球（1系）の時計Aの時刻はｔ、宇宙船（２系）の時計Bの時刻はｔで同じです。

相対論のローレンツ変換式（第２式）は、二つ計算します。

(1)
1系立場で（記述して）、時計Bが時刻をｔを指している事象を、宇宙船（２系）上の立場へ変換して、
架空時刻ｔ２´を計算します。

時計Bが時刻をｔを指している所に、架空時刻ｔ２´があるということです。

同様に、
(2)
宇宙船２系立場で（記述して）、時計Aが時刻をｔを指している事象を、地球（１系）上立場へ変換して、
架空時刻ｔ１´を計算します。

時計Aが時刻をｔを指している所に、架空時刻ｔ１´があるということです。

いずれにしても、時刻ｔ２´、時刻ｔ１´は架空で、理解できなく意味がない。

ただ、
相対論の答えとしては、
時計Aは時刻ｔで、時計Bは時刻ｔ２´（で見えるとか）、
時計Bは時刻ｔで、時計Aは時刻ｔ１´（で見えるとか）、
とすればよいです。（いわゆる双子のパラドックス）


ドップラー効果についても、
本当のは、図形的に振動数ｆを理解して小学生でも出来るものです。

相対論の答えとしては、
ローレンツ変換した、架空の波長λ１´が、ドップラー効果だそうです。
（λ１´はネット百科事典ウィキにあります。）


（なお、
なぜ架空になるかは、
アインシュタインが「相対光速不変」という非事実を基に、数学の式を作ったからです。

なぜ「相対光速不変」という非事実を物理学者が考えたかは、
マイケルソン・モーリー実験を誤解したからです。）

この回答へのお礼

お礼メール、遅くなってすみませんです(_ _(--;(_ _(--;

何とか試験クリアできました。

ありがとうございました★

お礼日時：2007/08/08 07:58

No.2 回答者： edw-19 回答日時： 2007/07/23 17:58

ハッブル定数は無視して計算していいの？

ドップラー効果も計算してあげるけど。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
ハッブル定数については特には書かれていませんでした。
考えたほうがいいのでしょうか。

学校のテキストにあった問題なのですが、本文をそのまま載せます。
どうぞよろしくお願いします。


1972年3月に打ち上げられたパイオニア10号は現在地球から120億kmの距離を秒速15kmの速度で離れつつある。以下の問いに、特殊相対論の範囲で答えよ。
（1）地球から見てパイオニア10号の中での時間の遅れる割合を計算せ　　よ。
（2）打ち上げから現在まで速度が変わらなかったとすると、地球から　　見て、現在地球上の原子時計とパイオニア10号内の原子時計は何秒　　ずれていると考えられるか。
（3）パイオニア10号から周波数1,000,000,000Hzの電波を地球に送った　　場合地球では、この電波は周波数は何Hzと観察されるか。ドップラ　　ー効果も考慮に入れて答えよ。


ほかに条件などはありませんでした。
本当に忙しい中と思いますが、よろしくお願いします。

お礼日時：2007/07/24 05:30

No.1 回答者： pasocom 回答日時： 2007/07/23 14:23

＞地球上の原子時計と宇宙船内の原子時計はどのくらいずれるのでしょうか

わかりません（笑い）

＞宇宙船から周波数Ａ（Hz）の電波を送った場合、地球ではこの電波はどのように観測できるのでしょうか。
その電波は実際より波長が長く（周波数が小さく）観測されると思います。
その割合は１５／（３０万＋１５）　です。（光・電波の速さは秒速３０万ｋｍなので）。
微々たるものです。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
学校のテキストにあった問題なのですが、本文をそのまま載せます。
どうぞよろしくお願いします。


1972年3月に打ち上げられたパイオニア10号は現在地球から120億kmの距離を秒速15kmの速度で離れつつある。以下の問いに、特殊相対論の範囲で答えよ。
（1）地球から見てパイオニア10号の中での時間の遅れる割合を計算せ　　よ。
（2）打ち上げから現在まで速度が変わらなかったとすると、地球から　　見て、現在地球上の原子時計とパイオニア10号内の原子時計は何秒　　ずれていると考えられるか。
（3）パイオニア10号から周波数1,000,000,000Hzの電波を地球に送った　　場合地球では、この電波は周波数は何Hzと観察されるか。ドップラ　　ー効果も考慮に入れて答えよ。


ほかに条件などは言われませんでした。
本当に忙しい中と思いますが、よろしくお願いします。

補足日時：2007/07/24 05:10