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特殊相対性理論について

数学全く分かりません。
なので分かりやすくお願いします。
小学生にもわかるようにお願いします
専門的な言葉も使わないでいただきたいです。
まず、光の速さは誰から見ても変わらない。
ここまでは分かります。

次からがよく分からないのですが、物のスピードが速くなればなるほど、時間が遅れる、のはなぜですか?

ここだけがどんだけ調べても理解できませんでした。
光の速さは変わらない、だから速く動くものは時間が遅れる・・・

ちょっとそこの因果関係がイメージでは全く結び付けられませんでした。
あくまでもイメージしやすく解説していただきたいです。

ちなみに数学は苦手科目で全くできません。
そこを踏まえてお願いします。

質問者からの補足コメント

  • よく、宇宙船の中で光を放つのをイメージの例で挙げられますが、宇宙船の外から宇宙船の中の光を見ると、光が斜めに進むから到達が遅くなる・・・

    これは理解できますが、なぜ斜めに進むと遅くなるのでしょうか…

    宇宙船がものすごい速さで横に移動しているから、それを空間が処理しきれていないんでしょうか?

    よく、速く動くプロペラなどを見ていると、止まっているように見えることがあるじゃないですか?

    あれと同じ感じで、速く動けば動くほど、見ている我々(観測者?)の処理が追いつかないから距離も時間も遅くなる…

    のでしょうか。

    ゲームも同じですよね。
    キャラクターが速く移動すればするほど、処理できずにマップが読み込まれず、カクカクして遅くなる…

    でも実際移動している側からの視点だと、今度は周りの景色が止まっているように感じるのでしょうか…

      補足日時:2022/11/23 17:57
  • endlessriverさん

    >何が分かる?
    光の速さは一定(光速度不変の原理)ということです。
    質問文にも書いてありますね(笑)

    >何を調べたか?
    特殊相対性理論についてです。
    「光の速さは誰から見ても同じ」であることの実験例や例えを調べました。Youtubeでも特殊相対性理論の解説動画を見ましたが、それを見ても全て理解できたわけではありません。 だからこうやって質問してるのです。

    >小学生は数学は習わない。
    算数ですね。
    重箱の隅をつつかれても困りますが。

    追記事項は以上です。

      補足日時:2022/11/23 18:29
  • puyo3155さん

    ご満足ですか?

      補足日時:2022/11/23 23:06
  • puyo3155

    なぜこんな冷たい言われ方をしなければいけないのでしょうか?
    数学ができないと分からないですよ。と優しく回答することはできないのでしょうか?
    根っから否定して粗探ししてるだけにしか思えません。
    他に言うことはございませんか?ご満悦ですか?

      補足日時:2022/11/23 23:07
  • puyo3155

    どの慣性系にいる観測者から見ても光速度は一定なのは分かりますよ。 いちいち細かいですね。
    分かりやすく「誰から見ても」と表現してるだけです。

    >それまでの物理の常識から考えると…
    これも分かりますよ。
    今までは時間と距離は絶対的なものだったから、光速度が不変という事実が物理学にとってあり得ない、受け入れ難い事実であった、それも分かりますよ。

    数学が分からなくてもイメージで解説しているサイト・動画はいくらでもあって、いくらでも理解することは可能ですよ^ ^

      補足日時:2022/11/23 23:12

A 回答 (13件中1~10件)

貴殿のお気持ちは、理解出来ます。


_
「次からがよく分からないのですが、物のスピードが速くなればなるほど、時間が遅れる、のはなぜですか?

ここだけがどんだけ調べても理解できませんでした。」
____
↑ まったく、貴殿の意見は正しいです。
①移動時間は、移動速度と移動距離で、変えられる。
②作業時間は、作業速度と作業分量でしか、変えられない。

高速で、移動する物体に乗って、作業をしながら、移動する。
そうすると、移動速度をアップすると、①移動時間は短縮される。
しかし、②作業時間は短縮されない。
___

↑ この意味は、誰でも理解出来ますよね?

__

特殊相対性理論で言う、移動する物体の時間が遅れる?等は有り得ないのです。
特殊相対性理論が理解出来るのは、このような矛盾が理解出来る、精神異常者だけです。

後は、理解出来て居るフリしている、言い格好しい達ですから、愛tれにしなくてヨロシイです。

__

つまり、特殊相対性理論は、全く無関係の複数の時間をごちゃまぜ思考して居るのです。(笑い)

彼らは、ガンマの数式が成立しないのに、成立する?等と、思い込みしている大馬鹿さん達ですから、相手にしてはなりません。

_________________________

最後に、③存在時間

③物質M±の、出現から消滅迄の、③存在時間が有ります。

この、③存在時間は、作業速度や、移動速度とは、何の関係も有りません。
_

ですから、移動する物体の時間が遅れる?って言うならば、
①移動時間
②作業時間
③存在時間
この、複数の時間の、一体、どの時間が遅れるのか?
質問してごらんなさい。

誰も、何も、答えられませんから(笑い)

____

結論、
特殊相対性理論の信者さん達は、全く無関係の複数の時間をごちゃまぜ思考して、デタラメを、信じているのです。(笑い)

ですから、質問者さんが、理解出来ないのは、当然で有り、理解出来て居るのは、精神異常者なのです。
_

「複数の時間の正体」
___________

↑ ネット検索の事

以上です。


BY 逆転地蔵
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”光速cが一定である”ことが特殊相対性理論の最大の特徴といわれてますが、さらに”力”あるいは情報の伝わる速度の違いも重要であると、私は考えます。

力は、ニュートン力学では瞬時に伝わるとする遠隔力ですが、相対性理論では光速cで伝わる近接力です。
電磁現象は、ニュートン力学の考え方では説明し切れませんでした。ところが、(その意味は不明だったけど)ローレンツ変換を仮定すれば一応説明できました。もっとも、電磁気力の伝搬が光速cで行われることを加味したクーロン ポテンシャル(いわゆる”遅延ポテンシャル”)を求めるとローレンツ変換に相応する項が現れることからも(ファインマン物理学III 20-6節)、ローレンツ変換で表される関係は電磁気学に元々内包されていたと言えます。結局、特殊相対性理論は、電磁気学を完全に説明する力学理論としてアインシュタインが発表したのですが、ニュートン力学の遠隔力を(光速の)近接力に発展させることで一般的な力学理論になったのだと、私は考えます。ニュートン力学では力が何物か説明できなかったけど、光速の近接力は(仮想)光子による運動量のやり取りであると説明できます。(アインシュタインはそこまで考えなかったけど、ディラック等が提起した電磁量子力学(QED)ではそのように説明されてます)

また、運動体(系)内の時間が遅れについては、次のような考察が参考にならないでしょうか。
観測点の原点から速度vで遠ざかる運動体内の時間Ta (その時の原点から見た位置をXaとします)とTb (原点から位置はXb)で起きた事柄を外部から観測する場合、Taで起きた現象はXa/cだけ遅れて原点に到達します。そして、単純に考えれば、Tbで起きた現象は(Xa + v(Tb - Ta))/cだけ遅れて原点に到達しそうに思います。すると運動体内で(Tb - Ta)だけ時間間隔のあった現象は、原点では(Tb - Ta)(v/c)だけ遅れて起きたように見えるでしょう。もっとも、運動体内ではその移動速度vに応じて時間や長さが変わることをローレンツ変換が示しているので、運動体内の時間にはTbやTaをそのまま使えるかは不確かです。それでも、ともかく運動体内ではv/cに応じて時間が遅れるように観測される傾向が現れるように一見思えます。
しかしながら、上記の考え方では運動体が近づいてくる場合は時間が進むことになるので正しくありません。これらは、発光のような単発現象についてのみ当てはまるもので、運動体(系)内の運動(現象)に関する時間(や長さ)には適用できないようです。
ともかく、時間座標と空間座標の相互変換であると言った大局的な話をいきなり持ち出さなくとも、上記のような具体的な説明で”移動する運動体の内部運動を観測する際には、その時間の進み方が遅れているように見える”ことを説明できる可能性もあるのではないか。
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何故かはアインシュタインでも知りません。



実験事実に合う理論(数式)は有ります。
それは数学と物理の知識と理解がないと理解出来ません。

数学の理解を放棄されているなら
これの理解もキッパリ放棄しましょう。
人生の無駄です。
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数学を全く使わずに、というのは無理なので、なるべく簡単と思う説明をしてみます。

(他の回答は読んでいないので、同じことを書いていたらすみません)

例えば、止まっている人から見れば200km/hで走る新幹線は、同じ方向に50km/hで走るクルマの人から見れば、新幹線は150km/hの速度に見えます。単純な引き算ですね。
ところが光はこの引き算ができません。止まっている人から見ても、50km/hで走るクルマの人から見ても、同じ速度に見えます。ところで速度というのは「距離/時間」です。なので光の速度が”同じ”なら、距離か時間が変わっているということになります。
考えやすいようにクルマの速度を光速の半分としましょう。地上の人が見て光が1秒に進む距離は1光秒(1光年の秒バージョン、距離の単位です)です。これをクルマの人がみると、光が1光秒ほど進むとクルマは0.5光秒ほど進んで、その差は0.5光秒の距離になりますが、この光の速度が同じなので(地上の人が1秒経つ間に)クルマの人はまだ0.5秒しか経っていないということになります。

地上だと地面を基準に考えてしまいますが、地上の人とクルマの人を宇宙空間のロケットAとロケットBに置き換えると、どちらが基準ということもなくなります。ロケットAとロケットBの相対速度が光の半分の速度だと、ロケットAから見たらロケットBは時間が半分の速度で進んでいるように見え、ロケットBから見たロケットAはやはり時間が半分の速度で進んでいるように見えます。お互いがお互いを時間が遅く進んでいるように見えるわけです。このように、それぞれの立場が同じように変わるので”相対的”と言われ、そのために相対性理論という名前がついています。
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相対論自体が間違っています。



『素粒子と宇宙の疑問 知りたい肝心のところをとことん具体的に解説 ーこの世界は何からできているのか 宇宙はどのように始まり終わるのかー』 https://www.amazon.co.jp/dp/B08DNG1HS1
「特殊相対性理論について 数学全く分かりま」の回答画像9
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>どの慣性系にいる観測者から見ても光速度は一定なのは分かりますよ。

いちいち細かいですね。分かりやすく「誰から見ても」と表現してるだけです。

自分に批判的な意見をおちょくるなら、質問やめればいい。私は、あなたに寄り添う責任もないし、あなた好みに優しくする気もない。物理を正しく理解したいと望んでも無理なものは無理。氾濫する、素人をまどわせるサイエンスフィクションで勘違いするところを、まじめに指摘しているだけです。

いちいち細かい、こそ失礼な表現だと思いますよ。慣性系を言わないと、まったくその後の論議が不毛になるので言っているだけです。そして、わかっているなら、最初から書かないとね。後出しでそんなことはわかってる・・・というのはやめましょう。あなたが、分かっているかどうかは、質問に書いた文章でしか判断できないのですから。

この話は、だれから見てもではないし、その慣性系における、観測者から見た、時空の問題についての話であることを曖昧にしたら、話が全部無意味になります。

>それまでの物理の常識から考えると…これも分かりますよ。今までは時間と距離は絶対的なものだったから、光速度が不変という事実が物理学にとってあり得ない、受け入れ難い事実であった、

それも分かりますよ。と、わかることは反論する後出し再びに加えて、

特殊相対性原理

が前提になっていることを、質問で一言も述べていないことには触れない。

マクスウェルの方程式による、電磁波や光の挙動の記述もスルー。

これが、なんちゃって科学の特徴なんです。全体を矛盾なく理解してはじめて新しい概念がわかるのに、自分が理解出来たことや、時間が遅れるとか、長さ縮むとかわかりやすい特徴だけを取り出して、売らんがための説明をする。

数式なしに、イメージを説明したものなど、なんちゃって科学であって科学ではありあません。だから、そこでとどまって、なるほど、光速に近いスピードで動くと、時間が遅れるのかぁ・・・で、とどまるなら、罪はないけど、それ以上の因果関係を、自分が理解できる既存の知識で、理解しようとし、それを、数式無しでわかりやすく・・・と都合よく質問し、定義も、自分の理解も、物理的にも、数学的にもあいまい。だから、それは無理筋ですよ・・・と指摘しただけです。

相対論、量子論など、新しい概念を理解するときは、なんちゃってイメージでは理解は絶対出来ない。まず粛々と数式を理解し、問題に当てはめ、最後に解釈をする。それをたどるのが、急がば回れです。

>数学が分からなくてもイメージで解説しているサイト・動画はいくらでもあって、いくらでも理解することは可能ですよ^ ^

なら、そこで理解すればいいですね。
それがどうしても出来ないから質問した・・・と、自分で言っているじゃないですか。ああ言えば、こう言うでは、科学は理解できません。
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本当にたま〜たまに見かけたので・・・


puyoさんですが、私が質問した時(お元気でしたか? )については、用語定義を間違えながらも堂々と使っていて、無駄に喧嘩をふっかけるちょっとややこしい人なんですよ。
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/12927342.html

他にも色んなこと間違えてて質問者の私からも呆れましたが、知らなければ知らないって言えばいいのに・・・ひろゆきさんと同じで「分からない」と言えない人なんだと思います。
また、基礎の基礎を知りたいと言うことに関し、どこに罪があるというのでしょうか。これは共産主義での言論弾圧と同じです。

ちなみにガイドラインの
> 他人を困らせたり迷惑をかけてやろうとする意思・目的があると思わざるを得ない行為
> 相手に対する敬意や配慮、尊重の気持ちを著しく欠いていると言わざるを得ない行為
に抵触している可能性があるため、コメント自体にマナー違反で報告した方がいいですよね。

ちなみにpuyoさんが当時お間違いであった「無知の知」はもう使用されていないようですね。安心しました。
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あなたの質問はエゴですね。

数学をわからずに、特殊相対性理論を理解することなどできません。あるレベル以上のことを理解するには、その前提となる数学や、物理の基礎知識を理解することが必須です。それなしに、理解は絶対に出来ない。まずはそこからです。

>数学全く分かりません。なので分かりやすくお願いします。

数学が、物理をもっともわかりやすく記述する手段です。数学がわからなければ、物理は理解できません。英語わからずに、アメリカ人と話せないのと同じです。

>小学生にもわかるようにお願いします。専門的な言葉も使わないでいただきたいです。

そんなことは絶対にできません。

>まず、光の速さは誰から見ても変わらない。ここまでは分かります。

わかるわけがない。

誰からみてもではない。慣性系にいる観測者のはなし。
そして、光速度不変が、それまでの物理学の常識から考えると、ありえないこと。

なのに、光速度が不変・・・と仮定すると世の中がうまく説明できる。実験結果もそうなっている。とても不思議なことなのです。

それを、あなたが、いきなり理解できるわけがない。その時点ですでに大きな勘違いをしているのです。

>次からがよく分からないのですが、物のスピードが速くなればなるほど、時間が遅れる、のはなぜですか?

風が吹けば桶屋が儲かるのはなぜですか?と言ってるだけ。
質問にすらなっていない。

それに、特殊相対性理論の仮定は

特殊相対性原理
光速度不変の原理

の2つから導かれるのであり、光速度が不変だけが時間が遅れる理由ではありません。

>ここだけがどんだけ調べても理解できませんでした。
光の速さは変わらない、だから速く動くものは時間が遅れる・・・

だから理解できるわけがない。

>ちょっとそこの因果関係がイメージでは全く結び付けられませんでした。
あくまでもイメージしやすく解説していただきたいです。

最低限、古典物理学を勉強し、電磁気学を勉強する。すると、それまでの相対性原理や、マクスウェルの方程式によって、電磁波(光)がどのように進むのか?がわかるようになる。高校程度の物理です。難しくもありません。

その上で、特殊相対性原理と、光速度不変の原理を要請すると、

この世は、時間と空間が別々ではなく、密にからまりあって存在している。そして時間や空間は、運動の状況によって伸びたり、縮んだりする・・・という結論が、簡単な数式で結論付けられます。

その数式の意味を解釈して、時間が遅れるとか、長さが縮むとか、質量が重くなる・・・と言っているのです。あなたのような、既存概念の延長で、つまり古典力学的視点で、どんなに理解しようとしても、永遠に理解することは出来ません。

>ちなみに数学は苦手科目で全くできません。そこを踏まえてお願いします。

ならあきらめましょう。ちなみに、特殊相対性理論は、中学程度の数学や幾何学の知識があれば、計算式の理解はできます。それも出来ないなら手段はありません。

>よく、宇宙船の中で光を放つのをイメージの例で挙げられますが、宇宙船の外から宇宙船の中の光を見ると、光が斜めに進むから到達が遅くなる・・・

まったく意味が違うので、やっぱり理解はむりでしょうね。

>宇宙船がものすごい速さで横に移動しているから、それを空間が処理しきれていないんでしょうか?

違います。宇宙船がゆっくり進んでも同じことがおきます。

>よく、速く動くプロペラなどを見ていると、止まっているように見えることがあるじゃないですか?あれと同じ感じで、速く動けば動くほど、見ている我々(観測者?)の処理が追いつかないから距離も時間も遅くなる…
のでしょうか。

まったく違います。そもそも、あなたは時間の遅れが、誰に生じているかも理解できていないようですね。

>ゲームも同じですよね。キャラクターが速く移動すればするほど、処理できずにマップが読み込まれず、カクカクして遅くなる…でも実際移動している側からの視点だと、今度は周りの景色が止まっているように感じるのでしょうか…

まったく違います。
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一般よりも特殊の方が重力や加速度縛りがないので簡単

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>光の速さは誰から見ても変わらない。

ここまでは分かります。<
●何が分かるというのですか?

>ここだけがどんだけ調べても理解できませんでした。<
●何を調べたのですか? 他はすべて理解できなのに?

>ちなみに数学は苦手科目で<
●比喩かもしれませんが、小学生は数学などといない。はず
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