こんにちは。
今日の質問を見ていると、相対性理論についての質問があったので、それを読んでいるうちに昔友人に聞いたことを思い出しました。
タイトル文の通りです。これ、どういう意味なんでしょうか?光速がどうとかいう条件付きなのでしょうか?なんとなく、相対性理論の話なのかなと思ってこちらで質問させて頂きました。
昔、堀晃の小説を読んでいて、銀河系を脱出しようと光速に近い速度で進んでいると、赤色変移だか何かで、赤い宇宙に囲まれてどうのこうの・・・みたいな話があったのですが、そういったことに関係はあるでしょうか?
No.5
- 回答日時:
私達が目にしているモノや景色とは、その物質から反射した光を見ている事になります。
真直ぐ目の前にあるものが見える、ということは光が直進しているからだと言えます。
さて、物質には「質量」があります。
質量は僅かながら空間を歪めますから、とうぜんその近くを通る光の進路も曲がります。
その結果、もし途方もなく巨大な質量を持った星に立って望遠鏡で遠くを見ると
光が星の質量に影響されて直進できずにその星を一周してしまうので、
望遠鏡の中に自分の背中が見えてしまう、という事ではありませんか?
ただ、これは「例え」です。一般相対性理論を言葉で表す際に使われます。
話が逸れますが
物質は物質であるかぎり光速を超えるスピードは出せないというのが今の所の定説になっています。
光速というのは実際は「速度」ではなくて「速度の上限」と思うのがいいかもしれません。
これにも質量が関係してきます。
が、実のところ私も、書いていて何がなんだかよく分かりません。
有難うございます。難しいけれど、面白いです!
質量が空間をゆがめるというのは、SF小説でもよく出てくるので、分かる気がします。宇宙のゆがみで自分の背中が見えるというのは、質量のために光が曲がって、緩やかなRを描いて戻ってくるかもしれない、ということなのでしょうか。スケールが大きくて面白いですね。私もみなさんのご回答を読んで、なんだかよく分かっていませんが、分かったような気になって想像するだけでも楽しいです。有難うございます。
No.4
- 回答日時:
自信はないですが、同じ例え(?)をしている話で、時間を扱ったモノがあったような?
極限的に長い時間の中では、全く同じ事が起こる確率も高くなるとかなんとかで、
地球をぐるっと一回りした挿絵があったのを記憶しています。
↓こんな感じ
人
↓○↑
→
相対性理論について書かれていたかどうかは、覚えてないです(^_^;)
有難うございます。時間に対しても同じことが起こるなんて、面白いですね。でも、子供の頃に教わった「次元」の考え方は、線→面→立体→時間・・・だったように思うので、時間が湾曲してつながっているのなら、同じことが起こる確率が高くなるというのも分かるような気がします。面白いですね!!
No.3
- 回答日時:
こんにちは。
何処まででも見通せるという望遠鏡を使うと、自分の後ろ姿を見ることができるといいます。
光が宇宙を一周して来て自分の後姿が覗いている望遠鏡に飛び込んで来るからですよね。
これはアインシュタインの相対性理論からある条件を付けて導き出した「アインシュタイン宇宙」と言われるもモデルで起きることです。
その為には、取り敢えず宇宙は静止しており、丸く閉じていなければなりません。
地球のような球体表面を考えていただければ、何故光が元の位置に戻って来るのか判りますよね。
もちろん宇宙は球体の二次元平面ではありませんから、それは二次元平面がひとつ上の三次元方向に湾曲して球面を成すように、三次元空間がひとつ上の四次元方向に湾曲したものと考えて下さい。
ですが、現在宇宙モデルにはそのように閉じていないものや、外側に向って高速で膨張する静止していない宇宙(これが一番一般的ですかね)など幾つもの説があります。もし宇宙がそういった構造であるならば、自分の後姿は見えませんよね。
宇宙が赤く見えるというのは「光のドップラー効果」はないかと思います(その本読んではいないんですが)。
音のドップラー効果は良く近付いて来るサイレンの音で説明されますよね。
ですから、赤く見えるのは星や銀河などの光源から遠ざかっている、光の波長が長く伸びてしまう宇宙船の後ろの景色で、前の方は光の波長が短くなりますので紫色に見えるはずです。
有難うございます。何処までも見通せる望遠鏡というのが、ロマンチックでいい例えですね!
なるほど、自分の背中に戻ってこられる宇宙と、私たちが小学生の頃から様々な本などで得られるところの「ビッグバン」とかの宇宙とは、別の考え方なんですね。
でも、難しいことはよく分かりませんが、膨張する宇宙を説明するのに、星の絵を描いた風船を膨らませる図を教科書で見たように思いますが、宇宙が膨らむ風船みたいだとすると、その、空間が湾曲して戻ってくる宇宙と、あまり矛盾しないように思えます。あくまでも3次元的にものを考えようとすると、分からなくなってしまう問題なんですね。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
これは宇宙が4次元的に空間が湾曲していて,
例え宇宙をまっすぐ進んでも,いつしか元の場所に戻って来る,
と言うことの例えです.
これは,地球上をてくてく歩く(歩いてる人はまさか地球が3次元的であるとは
思わない,大きいから)と,いつしか1周して元の場所に戻ってきて,あれ?,となるのと同じアナロジーです.
この場合,相対論は特に関連しておらず,高次の空間に関するものです.
あと,
>銀河系を脱出しようと光速に近い速度で進んでいると、
>赤色変移だか何かで、赤い宇宙に囲まれてどうのこうの・・・
について,速度を段々と上げて高速が近付くと,
「スター・ボウ」と言う現象が起こります.
周囲に見える星が段々と前方に集まり,丸い虹のような
色合いの分布となって見えるようになります.
赤方変移で云々は,銀河系から光速近くで遠ざかると,
相対的に銀河系が旅人から光速近くで遠ざかっているように見えます,
このとき,ドップラー変移の内の波長が伸びる方である,赤方変移
(波長が長波長側へずれると言う意味で,決して「赤い色」になる訳では
ありませんので,この小説の記述は物理的ではなく,文学的表現でしょう)
が起こり銀河系が赤く見える・・・と言うことであると思いますが,
実際には後方にある銀河系ですら,「スター・ボウ」で前方に
歪んで見えるようになると思います.
丁寧なご回答有難うございます!
相対論は関係なかったですか。4次元空間というのは、メビウスの輪とか、そういう単語でのイメージしかありませんでした。面白いですね!
「スター・ボウ」についての解説も有難うございます。よく分かりました。最初の質問の空間の話とは、関係が無かったようですが、どちらにせよ、この場所からどこまでも遠く離れて行きたくても結局逃げることはできない、という、小説のもともとのテーマから考えると、空間が湾曲していて戻ってきてしまう、というのも似た話に思えますね。
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!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 相対性理論において加速する物体の速度について教えてください。 3 2023/01/19 20:37
- 物理学 特殊相対性理論に関する質問です。 2 2022/03/25 17:30
- 物理学 サルでも分かるように平坦トーラスについて教えてください。 1 2023/02/25 16:39
- 物理学 光速度に近い速度で移動しても、時間や時計の動きが遅くなる?等は、あり得ない。 3 2022/09/24 00:47
- 物理学 特殊相対性理論を、完全否定に成功~ガンマの数式は、成立しない。 2 2023/03/08 19:30
- 物理学 時間を語るなら、(複数の時間の正体)を知る必要が有る。 1 2023/02/16 22:14
- 物理学 再会しない双子のパラドックス。 5 2023/01/16 11:21
- 宇宙科学・天文学・天気 昔考えたこともですが 今にも通じてるでしょうか? 2 2022/09/28 22:05
- 物理学 アインシュタインの質量とエネルギーの等価性(E=mc²)って間違ってますよね? 4 2023/01/14 13:29
- 物理学 走行中の電車内の光の見え方について 3 2022/05/19 06:34
おすすめ情報
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
-
次元と思われるものには、何が...
-
虚数時間と無限宇宙
-
1次元とは?2次元とは?3次元...
-
4次元 = 3次元+時間 は...
-
変な世界での双子のパラドックス
-
一年たった御守りの返納につい...
-
5分前仮説
-
次元って言うのは縦軸、横軸、...
-
宇宙の半径の求め方
-
『亜空間』や『亜空間法則』と...
-
時間と空間は、コインの表と裏...
-
変な質問になるんですが過去に...
-
なぜ、イオンのM殻は18個まで入...
-
原子内の電子について.2
-
フェルミエネルギー
-
電子はそれ以上分解できないの...
-
「U = mgh」の「U」は何の略な...
-
位置エネルギー U
-
力学的エネルギーの保存でレー...
-
S・ホーキングは世界的に有名で...
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
-
1次元とは?2次元とは?3次元...
-
アインシュタイン方程式
-
どこかで、平行線は無限遠では...
-
五次元空間、六次元空間、・・...
-
AIは今後、新たな物理法則や物...
-
次元とは自由度のことですか。
-
「数学」と「物理学」の違いは...
-
多世界解釈を数学的に裏付ける...
-
なぜ物理現象の微分方程式は2...
-
時間と空間は、コインの表と裏...
-
動いているものは実際に長さが...
-
プランク定数は位置と運動量の...
-
素粒子論の内部空間と外部空間
-
今の世界は4次元ですよね?
-
2次元と3次元の違いについて
-
空間圧縮について
-
時間は止まることがないのか
-
3次元空間+時間は4次元空間...
-
変な質問になるんですが過去に...
-
5次元以上が存在する証明ってさ...
おすすめ情報