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双子のパラドックスで質問です

双子のパラドックスの回答で加速した側が若いという回答が多いのですが
兄と弟が反対方向に同時に加速して戻って来たらどうなるのかわかりません

http://k-hiura.cocolog-nifty.com/blog/2007/11/po …

私と同じ疑問を持っている人は見つけたんですけど、回答がありませんでした…

どうか天才の人教えて下さい

A 回答 (8件)

>ここを読んで時空図というものを見て理解できたのですが、


>なぜ時空図で経路の長さが長い方が、時間軸で同じ点に到着してるのに、
>時間が遅くなるのかという疑問も

いやだから「時空」をまず学ばないとどうしようもないんですよ。

2つの宇宙船から見ると、何故互いに相手の時計が遅れて見えるのか?
この辺りからガチガチな時空の見方をほぐしてゆかないと、
直感も何も働きません。

ホイ―ラ一の「時空の物理学」(初学者向けの相対論の少し踏み込んだ解説書)
辺りがこの辺を超々丁寧に解説してるのですが
邦訳はとっくに絶版で古本で一万円くらいします(^-^;
興味があれば一読を。
私の知る限り、似た本は無いです。数式は少なく
図というより絵で説明します。
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この回答へのお礼

ホイ―ラ一の「時空の物理学」(初学者向けの相対論の少し踏み込んだ解説書)
この本はネットでは見つかりませんでした。

ご指摘通り、時空図をちゃんと理解しようと思います。

言葉遣いはムカつきましたがw
ベストアンサーとさせていただきます
ありがとうございます!

その他、皆様のオリジナリティのある回答楽しませていただきました。
皆様ありがとうございます。

お礼日時:2020/06/10 20:45

同じに加速して戻ってきたら、同じ年齢(差)で出会います。


遠くの宇宙は過去が見えている、というのを聞いたことがあると思います。すごい速さで遠ざかって遠くに行くというのは、それだけ”過去”が見える=時間がゆっくり流れるように見える、ということです。逆に近づいてくるときは早回しのように時間が急速に進むように見えます。
双方が反転して戻ってくる場合は、どちらも同じ条件で時間の進み方も同じようになるので、出会っても年齢差は変わっていないってことになるだけです。
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天才不要です。



まともな特殊相対論の本なら固有時の計算方法は載ってます。
一般相対性理論は不要です。
それを使って宇宙船内の経過時間を計算し、比べればよいのです。
長い方が余計に年をとります。
物理の学生なら一回や2回はやらされる平凡な演習問題です。

それと、高速で動くものは時間の経過が遅くなるという
よくTVなどで紹介されるイメージはいったん捨てて、
同時性は慣性系によって異なるという、基本から
時空のイメージを組み立てなおすことをお勧めします。
でないと永遠に理解できません。
#アインシュタインの論文も時空の再定義から始まってます。
#相対論の最もおもしろいところです。

啓蒙書を捨て、物理の本で学びましょう。
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この回答へのお礼

あ物理の学生じゃなくて素人です。
すいません。
http://k-hiura.cocolog-nifty.com/blog/2011/11/po …
ここを読んで時空図というものを見て理解できたのですが、なぜ時空図で経路の長さが長い方が、時間軸で同じ点に到着してるのに、時間が遅くなるのかという疑問も出てしまいました。
あくまで素人の質問なので、
直感的に理解できる回答が欲しいですけど、
数式を使わないと説明できないのなら、諦めます…
回答ありがとうございます

お礼日時:2020/06/10 10:50

>反対方向に加速して、相対的には相手が光の光速度に近くなって時間が遅くなるはずなのに、同じ年齢で帰ってくるのが不思議でならないですけど、




なるほど。。。

これには条件があります。。。

僕が本文で記述したように「双子の宇宙船が、全く同じ速度」で動いている場合だけですよ。。。

どちらかが、「速くなったり」、「遅くなったり」、速度が変わると「年齢も変わる」。。。


でもね、これって、「人間の寿命のレベルの話では、ピンと来ません」。。。

例えば、地球と月は、年間「約数センチレベル」で遠さかっています。。。

今は「皆既日食と、金輪日食」の両方が見れますよね。。。


でも、あと、数千万年すると、「太陽、月、地球」が一列に並んでも、その時は、月は地球から、かなり離れているので、

その時代には「皆既日食」は物理的に見れなくなります。。。


「金環日食」は見れます。。。



で、地球と月の、現在の距離は「約36万km」です。

「光速の、秒速30万km」に近い。。。

だから、感覚的には、「月に鏡を置いて」、地球から光を当てます。。。

「行きは、1秒」。「往復で、2秒」しか掛からないんです。。。



だから「光速の話」をしても、余りにも速すぎて、「速い、遅い」と言っても、多少なら、余り変わりません。。。
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対称性から入って、非対称だっていうアインシュタインマジックです。


非対称な世界で、対称性がある場合があるだけで、
井の中の蛙が陥っている妄想ですね。

少なくとも、ガリレオの相対性原理は、非対称な世界での加速現象だったはず
非対称な世界での実験結果しかないの
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いろんなところで説明されてるはずだけど運動が対称的だから結論は「同じ」.

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アインシュタインの「特殊 ⇒ 一般相対性理論」。

。。



細かい事なのですが「加速(度)」とは、「初速」÷「最高速度」=「平均速度」になります。。。

宇宙は空気が無いので、「ロケットエンジン」は使えません。。。

だから、地球から打ち上げたロケットを「加速」させる場合、今の宇宙物理学では、

1年かけて、「地球」が「太陽」の周りを回る「公転」してくるのを、地球が公転している「軌道上」で待ち構えて、

「地球」に、落下する手前まで、接近。。。



この「宇宙空間での、人工衛星のスピードを加速させる方法を、スイングバイ」と言います。



「人工衛星」が惑星の公転方向の後方を通る場合、惑星近辺を通りすぎた後に、宇宙機が惑星から離れていく際の方向は、惑星の公転と同じ方向になる。

このときの速度は、惑星に接近する時の速度に公転速度の分が足された速度になる。

つまり、惑星に対する宇宙機の速度は、上述のように「スイングバイ」の前後で変わっていないが、宇宙機の軌道が変わったため、

太陽に対する宇宙機の速度は速くなるのである。

これは、一見、難しい事をやっているように見えますが(細かく言えば、凄く緻密な事をしていますが)古典的な遣り方なのです。。。




(1)高速度不変の原則(秒速30万km)。。。
(2)光や、音の「ドップラー効果」。。。
(3)光のスペクトル(光は七色)。。。
(4)光は、思い物質の近くでは曲がる。。。
(5)光速より速く移動は出来ない(但し、空間自体は、光速より速く移動出来る)。。。
(6)アインシュタイン方程式の発明。。。
(7)光速に近い速度で移動すると、歳を取るのが「遅く」なる。。。




質問者さんの「双子のパラドックス」は、(7)だと思います。。。

僕は、「天才」。。。?

では、ありません。 高校生です。

もし、平行で、全く同じ速度なら、「パラドックス」は起きないのですが、この問題は「双子で、より加速した方が若かった」。。。

これは、上記の(7)で理解できますよね。。。?



さて、本題。。。

アインシュタインの「相対性理論」では、光の速度は「角度や方向」には、一切関係ありません。。。


だって、宇宙自体が「角度や向き」など、本来、意味を持たないからです。。。


それは、人間が「都合のいいように、作っただけ」。。。


だから、この問題は「光速(光の速さ)」が、「平均速度」が仮に、最初から最後まで、全く同じなら、


同じ「年齢」になっています。。。






「和歌山人、ウソ付かない。。。」
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この回答へのお礼

反対方向に加速して、相対的には相手が光の光速度に近くなって時間が遅くなるはずなのに、同じ年齢で帰ってくるのが不思議でならないですけど、
光の速度には角度や方向は関係ないって発想が面白かったです。
丁寧に回答していただきありがとうございます。

お礼日時:2020/06/10 01:10

兄は未来へ弟は過去へ


またはその逆
過去に加速するなら、存在自体がなくなるよね
未来へ加速する=死を迎える
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