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特殊相対性理論について質問なんですが、何故に特殊相対性理論を調べると仮説の光速(光時計)での説明ばかりで、光時計がそうだから他の時計も同じ結果になるとなるんですか?

光は光速度不変の原理だから、地上と飛行物体に同じ光時計を置いて、飛行物体が移動すると光は斜めに動くから一秒の流れは『いーーーーーち』って長くなるんですよね?だから地上の時間と変わるということは理解できるけど、地上と飛行物体に一般的な普通の時計を置いたら光じゃないから斜めに動くとかないから普通に同じ時間を刻むのでは?

つまり、動いてようが止まっていようが光時計ではない一般的な時計ではかれば時間は一緒では?

何で構造が違う光時計がそうだから、他の時計でも同じ結果になる!となってしまうのですか?

A 回答 (13件中1~10件)

他の人の回答も読んだけど、電磁気学の真空中の光速が一定であると言う結論と、相対論の光速度不変の原理の位置づけと、現実の結果を色々混同しています。

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>そして、実際観測するとそうなるから仮説は正しい。



これも後付けの間違った回答で、惑わせています。
慣性系間でお互い時間が遅れているというのは、すべての実験結果でどちらかの時間がおくれているだけで、光時計がお互い様に遅れるみえるような実験結果は一回もありません。

アインシュタインはいいます。

古典力学で用いられている、ひとつの慣性系から他の慣性系に移るときの、事象の二組の空間座標と時刻の関係規則によると、二つの仮定

(1)光速度一定

(2)法則が(したがって光速度一定の法則も)慣性系の選択と無関係であること(特殊相対性原理)

は(両者がそれぞれ経験によって支持されているという事実にもか.かわらず)互いに両立しない。

 特殊相対性理論に基本的な認識は、仮定(1)と仮定(2)は、事象の座標と時刻の換算に新しい型の関係(“ローレンツ変換”)を仮定すれぱ、両立するということである。座標と時刻の物理的解釈が与えられると、これは単に伝統的な一歩を踏み出したといったようなことではけっしてなく、実際の運動する測定棒と時計に関する、実験によって肯定または否定されうる、はっきりした仮説を含んでいる。
https://note.com/s_hyama/n/nda939a973f93

実際は、時間の遅れの高低差があるので、最小作用原理(フェルマーの原理)に基づき光速が等方向に一定になる静止系が形成されます。
https://note.com/s_hyama/n/nda939a973f93
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思考実験の理解をしていないんですね。



>光は光速度不変の原理だから、地上と飛行物体に同じ光時計を置いて、飛行物体が移動すると光は斜めに動くから一秒の流れは『いーーーーーち』って長くなるんですよね?だから地上の時間と変わるということは理解できるけど、地上と飛行物体に一般的な普通の時計を置いたら光じゃないから斜めに動くとかないから普通に同じ時間を刻むのでは?

これが根本的な勘違いですね。光が斜めに・・云々で時間を計っているから、時計がずれるんじゃないですよ。

・光の速度が変わらないと仮定する。
・光の行路差を幾何学的に書いて。
・その図から、速度を求める。
・その速度が変わらないとすると、
・他の慣性系からみたときの、時空の変換式が導ける

というだけのこと。

その変換式のように時空がそうなっているのだから、どんな時計で図ろうと、他の慣性系からみたら理論式通りにずれると思われるだろう。そして、実際観測するとそうなるから仮説は正しい。

という流れです。光で時間を計っているわけじゃないですよ。

仮説で理論をつくり、現実が説明できるので、仮説を正しいとする・・・・は、物理学の基本的な考え方です。それがわからないから、思考実験を現実と勘違いしてしまうのでしょうね。

ちゃんと勉強すること。特殊相対性理論は、いまのところあらゆる現実の現象で正しいとされているんだから、素人考えで否定するより、謙虚に学んで、新しい考え方を理解しないと、永遠に答えにはたどりつきませんよ。

わかんないんだから、仕方ない・・・は、恥ずべきこと、科学的態度ではありません。
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意味のない回答にだけ反応して、まともに学ぼうという姿勢が感じられない。


https://oshiete.goo.ne.jp/qa/12074050.html
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まだやってたのね。


聞く気もない、自分の言いたいことだけ・・・・・
というのがわからないのだろうか???
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>機械時計の振子は光時計の光と同様ちゃんと


>「斜めに」振れますよ。
>光よりもずっと激しく。

補足しておくと、光時計の説明では光時計に内蔵された光の往復運動が
時計の運動によって蛇行する運動になり、距離が伸びることと
光速が一定であることから時間の違いが起きることを示します。

時計が振り子時計でもクウォーツでも振動はやはり蛇行になり
引き伸ばされます。その結果移動距離が大きくなります。
その結果どうなるかも特殊相対論は述べているのです。
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同じような時計を地上と飛行機においても


相手の時計はおくれます。
それは相手の時計の動きは結局は光を使って
確認するしかないからです。
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>地上と飛行物体に一般的な普通の時計を置いたら光じゃないから


>斜めに動くとかないから普通に同じ時間を刻むのでは?

飛躍してますね。根拠は?
機械時計の振子は光時計の光と同様ちゃんと「斜めに」振れますよ。
光よりもずっと激しく。
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>普通に同じ時間を刻むのでは?


はい、自分の時計は普通に同じ時間を刻みます。
そして、普通にそれぞれ相手の時間が遅れます。
双方が双方とも同じような結果になるので”相対性”と言われます。

光の速度が一定っぽいのは、その前に光の速度を計る実験を沢山やってみたけど同じような結果にしかならなかったからです。地球は自転もしていますし公転もしています、でも光の速度はどの方向でも同じっぽかったのです。
それを説明するのが特殊相対性理論の出発点になっています。
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他の質問にもあった「光時計」なるものがどう言う時計なのか完全には分かりかねていますが、質問文の論理で行けば例えば「この実験では腕時計で計ったけど柱時計で計ったら違う結果になるかも」と言った話になりかねないと思います。




こう書くと「光時計と一般の時計では仕組みが全然違う」と言われるかもしれませんが、物理学では「時間を計る」と言う目的が同じなら(精度等の違いを除けば)光時計だろうが腕時計だろうが柱時計だろうが「本質的には区別する理由はない」と考えます。実際「時計の遅れ」を確認するために行われる実験では光は直接用いていないはずです。
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