「同時性の不一致」と壁時計について

添付の図は、同時性の不一致を説明するために用いられたある資料です。
電車の前後の青い部分は私が勝手に取り付けた壁時計です。この壁時計は光が壁に到達したら連動して時を刻むようにできています。
そうすると光は電車後壁に先に到達するので、後壁の時計は前壁の時計よりも常に進んだ時間を示すことになるのでしょうか。
また、このことは走行中の電車は前部よりも後部の方が時間が先に進んでいるということの証明になるのでしょうか。
詳しい方のご教示をよろしくお願い致します。

No.6 回答者： gyakutennzizou 回答日時： 2022/05/18 01:18

同時の定義

同時とは接点で有り、距離が有っては、ならない。

BY　逆転地蔵

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/05/15 19:46

＞添付図を見てもらえばわかると思いました。

いや、そのそも説明がものすごく荒っぽいので・・・

「刻む」とはどういう物理操作なのか、何を言おうとしているのか
「刻んだ後」時計を比較するとはいったい何をすることなのか

何にもわかんないですよね。

この辺が明確になれば、もうちょっと議論になると思う。

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2022/05/15 16:11

重ねて言います。

そんな言葉はありません。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/05/15 10:09

>後壁の時計は前壁の時計よりも常に進んだ時間を

>示すことになるのでしょうか。

「進む」とかは「同時」がきっちり定義されて
始めて分かることなので、「進む」とか「遅れる」とかを
安易に使わず、ゆっくりと
アインシュタインの「同時」の定義を追って欲しい。

通俗的な光時計の説明では誤解に誤解を重ねるだけなので
まともな物理書を読もう。

私のお勧めはどえらく古いけどこれ。
最近の入門書は知らないけど、初心者向けに
「同時性」にたっぷりの図と大量の説明を割いた良書です。
https://www.amazon.co.jp/%E6%99%82%E7%A9%BA%E3%8 …

この回答へのお礼

添付図を見てもらえばわかると思いました。電車の外で静止している慣性系から見た時間の遅れ進みのことです。ありがとうございました。

お礼日時：2022/05/15 16:19

No.2 回答者： head1192 回答日時： 2022/05/14 19:05

観測者が２人いなければならない。

電車に乗っている「電車Ａ」と外から眺めている「外Ｂ」である。
この「電車Ａ」と「外Ｂ」の間に同時性が成り立つかどうかが、特殊相対論における「同時性」である。

件の図は「外Ｂ」から見た図である。
つまり「電車Ａ」の都合は無視されている。
「外Ｂ」から見た場合、この図のとおりである。
時計（後ろ）と時計（前）は、光の通過距離が異なるゆえ異なるときを刻む。

これを「電車Ａ」から見たらどうなるだろうか。
光源と時計（後ろ）と時計（前）との距離は全く変わらない。
また、光速度不変は「電車Ａ」にも適用される。
つまり、光源から放たれた光は、「電車Ａ」から見て前にも後ろにも等しい速度（光速）で進む。
光源から放たれた光は時計（後ろ）と時計（前）に同時に届き、２つの時計は同じ時を刻む。

つまり、「電車Ａ」と「外Ｂ」の間に同時性は成り立たない。

特殊相対論で言えるのはここまでである。
「相対性原理」が理論の指導原理である以上、「電車Ａ」にも「外Ｂ」にも肩入れすることができない。

この回答へのお礼

慣性系が異なる二者間には同時性が成り立っていないことを前提に聞いているのです。ありがとうございました。

お礼日時：2022/05/15 16:10

No.1 回答者： endlessriver 回答日時： 2022/05/14 18:39

>同時性の不一致<

●こんな言葉はありません。「同時の相対性」でしょう。

>この壁時計は光が壁に到達したら連動して時を刻むようにできています<
●まったーく意味不明です。普通の時計は、かってに時を刻んでいます。

したがって、以下の議論は全くもって無意味ですが、なんとかコメント
しました。


>そうすると光は電車後壁に先に到達するので、後壁の時計は前壁の時計よりも常に進んだ時間を示すことになるのでしょうか。<
●光の到達時間は電車の移動系で同時、地上の静止系で異なります。
したがって、地上からみて光の到達時間は違っても、壁の時計の時刻は
同時です。

>電車は前部よりも後部の方が時間が先に進んでいるということの証明になるのでしょうか。<
●繰り返しますが、電車内の時計はどこにあっても、同じ時刻です。
それを外部の時計で見ると違うということです。

この回答へのお礼

「同時性の破れ」、「同時性の不一致」、「同時の相対性」という三通りの言い方があります。ありがとうございました。

お礼日時：2022/05/15 16:01