相対性理論によれば東京〜博多間を新幹線で移動すれば自分の（乗ってる新幹線の）周りだけ他の人達よりも分

Question

相対性理論によれば東京〜博多間を新幹線で移動すれば自分の（乗ってる新幹線の）周りだけ他の人達よりも分からないくらい（コンマコンマ本当にコンマ数秒小数点いっぱい）時間が早くなってるって本当ですか？猿でもわかるくらい、なるべくわかりやすく解説して下さい。

mabuterol · Accepted Answer

下記のサンシャイン池崎の番組が良いと思います。
https://www2.nhk.or.jp/learning/playlist/item/?plid=pl0032

ムカリン · Answer

相対性理論はあくまで運動している者の時間が遅れるその物理的理由を説明しているのであって移動している者の時間が遅れその物理的な原因ではありません
移動している者の時間が遅れるその原因は相対性理論ではなくて光速度不変の原理です

ムカリン · Answer

ちなみに新幹線で移動しているヒトと外で静止しているヒトそれぞれにかかる重力の差は限りなく０に近い程度の差しかないので重力による影響は無視できます

ムカリン · Answer

違います。正解は「時間が遅れる」です。
「時間が遅れる」その理由を具体例を交えて順を追って簡単に説明します。
見せかけの速度
静止している状態で時速１００キロで車が接近している場合その車の見せかけ上の速度は時速１００キロのままです。　
これを数式で表すと　
時速１００キロ＋時速０キロ＝時速１００キロ
となります
時速１００キロで接近してきている車に対しては時速１００キロで向かって行った場合、両者の間の距離が静止している時に比べて倍のペースで縮むことから見せかけ上静止している時の接近してきてきている車の速度が倍＝時速２００キロと等しくなります。
これを数式で表すと
時速１００キロ＋時速１００キロ＝時速200キロ
となります
逆に接近してきている車に対して時速１００キロで離れていった場合は両者の間の距離が変わらないことから、見せかけ上静止しているの時には車が静止してのと同じによってなります
これを数式で表すと
時速１００キロ−時速１００キロ＝時速０キロ
となります。
つまり運動すると車の見せかけ上の速度は変わるという事です。
光速度不変の原理とは
光の速度は静止している状態・運動している状態のどちらで観測しても変わらないと言う事です
静止している状態・運動している状態のどちらで観測しても速度が変わらないと言う事は見せかけ上の速度も変わらないと言う事です
これを上の例に当てはめると
静止している状態で接近してきている光の見せかけ上の速度は
光速＋時速０キロ＝光速　
となります
接近してきている光に対して時速１００キロで向かって行っても光の見せかけ上の速度は変わらない事から　
それを数式で表すと　
光速＋時速１００キロ＝光速　
となります
逆に時速１００キロで離れて行っても光の見せかけ上の速度は変わらない事から
それを数式で表すと
光速−時速１００キロ＝光速
となります
つまり光の場合光速度不変の原理によって上記の数式がそのままでは成り立たないという事です
光であってもそれが成り立つには、静止している状態・運動している状態のどちらであっても見せかけ上の速度が変わらないような補正がかかると言う事です
それを数式数式で表すと
光に対して時速１００キロで向かっていった場合
光速＋時速１００キロ−時速１００キロ＝光速
逆に光に対しては時速１００キロで離れていった場合には　
光速−時速１００キロ＋時速１００キロ＝光速
となります
光に対して向かっていった場合と離れていった場合のどちらであってもその速度が落ちる補正がかかると言う事でその補正が「時間が遅れ」と言う事なのです
時間が遅れ＝余計に時間がかかれば結果としてその速度が落ちる事になるのです
これを質問に当てはめると
静止しているヒトと新幹線に乗って移動しているヒトを比較した場合
静止しているヒトには光速度不変の原理による補正がかからないのですが新幹線で移動しているヒトにはその補正がかかることから静止しているヒトに対して新幹線で移動しているヒトはその速度に応じてそのヒトの時間が遅れるのです。

Na0SaИ · Answer

それなら
新幹線の中無重力になってなければ
なりませんね

あらゆる負荷の掛からない空間ですよ
無重力

宇宙から帰還すると云々の諸説在りますから

Glory_777 · Answer

真実かどうかは分かりませんが「私たちが生きているうえで体験した内容」を紐解いて行くとそういう話になると言う説です。

以下は私なりの解釈です。興味があればお読みください。

まずは「高速で移動する車両に乗っていても、その中では特に速度を意識した物理現象は起きていない」という事です。

実際に私たちの地球は時速に直すと107,208km/h（公転速度）で移動しているそうです。地球上にいても普通に生活できますよね。地球上で移動する車両に乗っていても中の人は静止しているのと同じ感覚でいるはずです。これは慣性系等と言って説明されています（まあ事実として受け止めましょう）。

しかし物体は光を発することがあります。移動する物体から発した（または反射した）光はこの慣性系に従うのか考えないと行けません。高速で走る車から何かを落とせば弾丸の様に外界を飛び何かに衝突して破壊する（しないかもしれないですが）でしょう。光も同じように速度を増すのでしょうか？

しかしこれ（光の速度が変化するという考え方）も可笑しな現象を引き起こします。光の速度が変化すると成れば世の中は違ったスピードで動く光に満ちているはずです。これが本当ならば物事が起きた順番（因果関係）を無視して私たちは物理現象を目撃する事に成ります。

誰かが木から落ちて地面と衝突したとします。

地面に衝突したとき出た（反射した）光が落下する人物が発する（反射した）光より早く届けば「結果の方が過程より早く情報として届く」現象が起こるはずです。物事が起きた順番が変わらないまま目撃される以上、光のスピードは何があろうとも不変であると考えたほうが良いでしょう。

「光は物体と違って慣性に支配されない？」

という事実が浮き彫りになります。

しかし光が慣性に支配されないのに人間（物体）が慣性に支配されるのならば「室内から見た時」「室外から見た時」で光の速度が変わって感じないとおかしいのです。

「光の速度は車両のスピードに影響されず同じなのに僕らが
　速度を上げているのだから、室内の光と僕らの速度が近づ
　いていないとおかしい。いずれは光がゆっくり動く姿を僕
　らは目撃できるのかもしれない」

等と言う事は起きません。

先ほどもお話した通り「高速で移動する車両に乗っていても、その中では特に速度を意識した物理現象は起きていない」わけです。自分の車両だけ光のスピードが変化していたら、やはり「速度を意識した物理現象の変化」を感じ取るはずです。公転する地球上でもっと激しい変化が起きているはずです。

「え？　光にあわせて僕らも時を遅く感じる事で僕らの感覚
　が変わらない様になっている？　室内の僕らにとってはや
　っぱり光の速度として不変に感じる訳ね。それで僕らの室
　内は速度を意識しない物理法則が成立すると・・・」

本来は「光り君」も列車のスピード分の上乗せが欲しい所ですが、上乗せをしない代わりに私たちの時間を遅くする事で「室内の物理法則」が変化していないように調整しているようなのです。

「ごめん。光である僕らが勝手に速度を変えると宇宙全体で
　不可思議な事が起るんだ。だから僕らは列車に乗って速度
　を増すという方法は取れないんだ。確かに君らは列車に乗
　った事でその分僕らに追いついてくるだろう。なので申し
　訳ない君らの主観を遅くして僕との速度の差が変わってな
　いように感じる方法で調整させて貰うよ」

「や、やめろ～。俺の上乗せ分が・・・」

この調整範囲が「素粒子の寿命（誕生から消滅するまでの時間）」にまで及んでいるため「物理現象で支配される世界の全て」が遅く調整されるという事です。

実際はなぜこんな事が起きるのか？もっと深く理解が進んでいるようです。光より早く移動できるものが無い、光だけではなく素粒子本来の速度である、この世の限界速度だ。など。

ここまでが特殊相対性理論。

発端は、私たちが観測できる「今の世界」に矛盾が含まれていたのに気が付いたという「とんでもない話」です。

誰であっても「高速で移動する車両の室内も静止している場合と同じ感じがする」と思っていますし「物事が起きた順番通りに遠くにいる人にも情景（光景）が届く」と信じています。

しかし「相対速度の上乗せ」が光にも適用された場合には「因果関係を無視した現象の目撃」に繋がると思えますし、「相対速度の上乗せ」の恩恵を光だけが受けれないのだとしたら、我々が光のスピードに近づけば近づくほど光が遅くなったと感じるはずです。そうなれば「高速で移動する車両の室内」では「静止した世界と同じ世界である」と感じないはずです。

結果として「光が相対的に遅くなったと感じさせないために相対的に時間が遅くなっていないといけない」となるんです。我々の体験をもとに「間違いないと思える二つの認知」から導かれた論理という事です。

以上、ご参考になれば。

angkor_h · Answer

逆です。
特殊相対論によれば、二つの異なる慣性系1と同2において、
慣性系1から見れば、慣性系2の時間が遅れて見える、
逆に、慣性系2から見れば、慣性系1の時間が遅れて見える、
これを相対的と言う、と言っています。

地上から見れば、新幹線は超高速で移動しています。
しかし、新幹線車内から見れば、動いているのは地上のほうである、
ともいえる、これが特殊相対論の考え方です。
そして、その地表も新幹線も、地球の自転や公転で、
より超高速で移動しているのです。

相対性理論によれば東京〜博多間を新幹線で移動すれば自分の（乗ってる新幹線の）周りだけ他の人達よりも分

下記のサンシャイン池崎の番組が良いと思います。

相対性理論はあくまで運動している者の時間が遅れるその物理的理由を説明しているのであって移動している者の時間が遅れその物理的な原因ではありません

ちなみに新幹線で移動しているヒトと外で静止しているヒトそれぞれにかかる重力の差は限りなく０に近い程度の差しかないので重力による影響

違います。

それなら

真実かどうかは分かりませんが「私たちが生きているうえで体験した内容」を紐解いて行くとそういう話になると言う説です。

逆です。

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