ふと疑問に思ったのですが…
相対性理論によると、場合によって時間の進み方が変わるのですよね?光に近い速度で走る乗り物で一年生活すると、地球では約10年くらいの時が流れているとかなんとか…(光の速度でなくても、たとえば新幹線とか
。ごくごくわずかには時間の遅れが生じるわけですよね?)
↑テレビで得た程度の知識です。
そこで思ったんです。地球って公転とか自転ってありますよね。
地球自体を乗り物と考えた場合、地球での1秒と、その他の星や、遥か彼方の宇宙空間との一秒とでは、時間の進み方が違うのでしょうか?
それから、とある円の円周上をぐるぐると回り続ける乗り物があったとします。(秒速100km/sとする。)
さらにその乗り物の中で、同じようにぐるぐると回り続ける乗り物があったとします。(これも秒速100km/sとする。)
この場合、中の乗り物の速度は何キロになりますか?
簡単に言えば、電車の中で進行方向に走っている人がいたとして、外からその人を見たら、”電車の速度+走っている人の速度”は単純に加算されるのでしょうか?という疑問です。
頭のいいほうではないので、小学生にもわかるレベルで教えていただけるとうれしいです。(地球の自転や公転に関しても、「地球って早いスピードでぐるぐるしてるんだなー」くらいにしか理解してません。学生時代かなり勉強を怠っていました。高校の授業なんては、寝ていた記憶しかありません…)
考え始めたら気になって気になってしょうがなくなってしまいました…。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>光の速度でなくても、たとえば新幹線とか。
ごくごくわずかには時間の遅れが生じるわけですよね?その通りです
新幹線だとイマイチ遅いのでズレを検出するのは困難ですが、ジェット機と地上に同じ型の原子時計をそれぞれ設置して、ジェット機を飛ばした後それぞれの原子時計を比べたら、時計の性能以上のズレが現れたという実験があります(ジェット機側が遅れた)
また、粒子加速器でとある粒子を加速させて光速の50%とかの速度にすると、静止した状態ではすぐに壊れてしまうのが速度を増すと寿命が延びるという実験結果もあります
粒子の寿命はその粒子そのものの性質なので、速度に応じて時間の進み方が遅くなったと考えられています
それから、カーナビなどで利用しているGPSも人工衛星の速度による時間の延びを計算にいれないと、一日で数十メートルの誤差が加算され実用にならないそうです
相対論による時間の延び縮みは色々な実験や実用品で正しい(とするほうが合理的)という結果が出ています
乗り物については別に円周上でなくてもいいのですが、時速100kmの電車内を進行方向に向かって時速100kmのボールを投げたとすると、(空気抵抗とかは無視して)地面にいる人からはボールは時速200kmで飛んでるように見えます
進行方向とは逆方向に時速100kmで投げたボールは地面にいる人からは止まって見えます。
No.3
- 回答日時:
静止系から見た運動系の時間経過は
静止系の時間経過をt、運動系の時間経過をT速度をvとすると
T=t√[1-(v/c)^2]
これは慣性で移動している場合のことです
地球上での場合は遠心力(加速度)が作用しているので慣性系とは単純には比較できません
詳しくは岩波文庫 相対性理論をお読みください
No.1
- 回答日時:
相対性理論の時間の変化(伸び縮み)は我々の日常的な生活とはあまり関係ないと思います。
殊に乗り物程度の早さであれば相対性理論が適用できない範囲だと思います。それに実際にその時間の伸び縮みを計ることはできません。あくまでも理論であって光の速さの乗り物がないので現実的には相対性理論が本当であるかどうかはわかりません。しかし十中八九正しい考え方である…ということになっています。理論の中で時間が変化するというのは重力(引力)と質量、時間、速さの関係であって単に光の速さであれば時間が縮むというわけではありません。重力場の歪みを光は一定の速度で通過することができる…ということで結果的に(相対的に)時間が伸び縮みしてしまうということです。
秒速100kmの質問ですが、答えは単純に200kmになるという質問の内容ですが、方向が逆だったら0kmになってしまいます。時速80kmで走る電車の中をその進行方向に時速4kmで歩いていたら、電車の外から見ている人にとってその人は時速84kmで(進行方向に)移動していることになります。(いたって単純です。)逆方に歩くと76kmの速度に見えます。
この考え方は相対性理論の基本的な考え方になりますが、光の速度と重力場の関係にはあまり関係がありません。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
【日本語】宵の明星ってどうい...
-
地球の周りの銀河の地図として...
-
宇宙 天文 星座の魅力
-
プラネタリウムの席について。 ...
-
宇宙の中心はどこですか?
-
天気図で台風14号から変わった...
-
晴れの摩周湖ってそんなに珍し...
-
【天文学】中秋の名月の満月は...
-
異常気象 やっと気温が下り寒く...
-
地球には色んなモノの原料があ...
-
ブラックホールに飲まれた物質...
-
コペルニクス地動説の由来について
-
今日は高気圧に覆われているの...
-
「何年前の光」がわかる星座盤...
-
ゴールデンウィークに、富士山5...
-
宇宙の中心を撮影することは不...
-
あれ? もう涼しくなるんでした...
-
●日本のこの暑さ•猛暑(酷暑)は...
-
ビッグバンが全ての始まりなら...
-
太陽と地球と月とかの重力関係...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報