特殊相対性理論？の光時計について

こんにちは。

以下の動画を視聴し、二つほど疑問を持ちました。
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ロケット内の時計Aと惑星上の時計Bでは時間の進み方が違うことを説明するために
光時計の例が持ち出され、また、動画内には時間の遅れは「お互い様」であるという表現が出てきました。
つまり、Aから見たらBの時計は遅れて進み、BからみたAも同様であるということのようです。
これらを前提として以下を想像してみました。

[ケース1]「ロケットと惑星」をロケットと、それと反対方向に進むロケットに置き換えた場合
これは「ロケットと惑星」と同等の結果になると思います。

[ケース2]「ロケットと惑星」をロケットと、それと同方向に同速度で進むロケットに置き換えた場合
この場合、どちらのロケットに乗せた時計も同じ時刻を指すように思います。（見た目上お互いの位置が変わらず、どちらから見ても相手の光時計は垂直に進むと考えられるので）

[ケース3] ケース1の後、再びロケットABが合流した場合
動画から得た情報を基に考えると「AB互いに相手の時計が遅れて見える」ということになるような気がしますが、いまいち理解できません。
つまり、AからみたBはAより過去の時刻、BからみたAはBより過去の時刻という状況が想像できません<疑問1>

また、ケース1,2の結果（間違ってるのかもしれません）を見ると、「移動していること」ではなく
「相対的な距離が変わること」が時計のずれの原因となっているのでしょうか。<疑問2>

難しい理論などは理解ができないかもしれませんが、
疑問1および2, または前提や理解の誤りについてお教えくださるととてもうれしいです。
よろしくおねがいします。

No.4 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/12/26 12:17

>AからみたBはAより過去の時刻、

>BからみたAはBより過去の時刻という
>状況が想像できません

そもそも距離が離れているAがBの時刻を
どうやって測定するのが正しいのか？

という素朴な疑問を再定義することから
特殊相対論は始まります。

そこをすっとばしている間は決っして理解
できないと思います。

この点を物理の初心者向きに、これでもかという
くらい易しく、かつ正確性を失うことなく
教えてくれる本が ホイーラーの「時空の物理学」
なんですが、絶版なので古本を探すしかありません。

もし興味があれば探してみて下さい。

この回答へのお礼

書籍の紹介までしていただき、ありがとうございます！
やはり前提部分に誤りというか必要な要素が足りていないのですね。
書籍、探してみます

お礼日時：2015/12/26 20:03

No.5 回答者： lupan344 回答日時： 2015/12/26 14:21

[ケース3]の場合は、ロケットに置き換えた場合は、惑星[慣性系]として扱うか、ロケット[方向転換の為の加速を伴う系]として扱うかで、解釈が異なると思います。

ロケットの一方を慣性系として、他方を方向転換する加速を伴う系として扱えば、慣性系のロケットは惑星と同等となり、両方が方向転換する加速を伴う系とした場合は、お互いの運動が対称的であれば、時計のずれはなくなる事になります。

この回答へのお礼

ありがとうございます！
chiha2525様、tknakamuri様もおっしゃっているように、「加速」「慣性系」がキーワードなのですね。
そのあたりをメインに調べ、もう一歩踏み込んでいけたらなと思います。

お礼日時：2015/12/26 20:09

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/12/26 11:56

>特殊相対性理論では”加速”が扱えない。

いえ、それは都市伝説です。

生兵法は大怪我のもと

この回答へのお礼

ありがとうございます！
chiha2525様のおっしゃっていることからも、「加速」が重要なファクターであるように思いました。
こちらも可能な範囲で調べていってみます。

お礼日時：2015/12/26 19:53

No.2 回答者： chiha2525 回答日時： 2015/12/26 11:17

簡単に言うと、戻ってくる為には”加速”して反転しないといけないが、特殊相対性理論では”加速”が扱えない。

それを無理して特殊相対性理論だけで話をするから、分からない。

似た話で、棒と小屋があって、同じ慣性系で棒は小屋より長い。この棒が光速に近い速度で小屋に入り、小屋の奥の壁にぶつかって”止まった”とする。棒からみたら小屋がローレンツ短縮しており小屋の奥の壁にぶつかってとまっても、棒の後端は小屋に入ることは無い。しかし小屋から見たら、ローレンツ短縮している棒全部が小屋に入った後に小屋の奥の壁にぶつかり止るのではないか。という矛盾。

この回答へのお礼

ありがとうございます！
棒と小屋の話、とても興味深いです。光時計の話が時間の話なら、こちらは空間の話なのですね。

お礼日時：2015/12/26 19:51

No.1 回答者： puyo3155 回答日時： 2015/12/26 01:04

双子のパラドックスとして、死ぬほどの量の解説が出ているので、まずそれを読んでから、分からないところをご質問を。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E5%AD%90 …

この回答へのお礼

ありがとうございます！
「双子のパラドックス」ですね！検索して解説を読んで見ます！

お礼日時：2015/12/26 19:47