同時(性)の定義の意味、そして何処に使われているか

1.
アインシュタインの論文の始めに「同時(性)の定義」が述べられている。昔から、こんな当たり前のことを何故述べているのか? 最初に?
と思っていた。そして、これは論文のどこに使われているのか?

と40年間、疑問に思っていた。

2.
また、メラーの書籍には同時の定義につき、時計を移動していくのは誤差が出るから駄目だ、と書いてある。多分、時計は速度によって遅れるという特殊相対論の結論を意味していると思われる。

しかし、これは、これから建設しようとする理論の結果を使うという本末転倒な議論である。

つまり、同時の定義として、時計を同じ慣性系の別の場所へ移動しても何の問題は無い。メラーは誤っている。


3.
以上の2点について、ご意見をお聞かせください。ただ、いつものように、グダグダになることが予想されるので、面倒になれば切りますのでご容赦のほどを。

質問者からの補足コメント

• 

  以前にどこかで述べたかもしれない。だったらごめん。

    補足日時：2025/05/16 23:23

• 

  当たり前だから述べたのなら、これ以前の書籍には何故述べられていないのか?
  プリンピキアの最初に何故書いて無いのか(読んだこと無いけど。(^_^;))? 　かのニュートンが見逃すはず無いと思うんだが。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2025/05/17 07:05

No.14 ベストアンサー 回答者： eatern27 回答日時： 2025/05/17 23:18

#12お礼のコメントについて

1.
「当たり前」とみなされてきた事を否定する話をしているからです。


貴方が何を背景に「当たり前」と思っているのか次第で答えるべき事が変わりそうですが、(明文化しにくい部分だとは思うので)勝手に想像すると

従来(ニュートン力学)と、相対論で「同時」かどうかの判断が変わらない例だけに注目し、「そりゃぁ同時になるよね、当たり前じゃん」と言っている

ようなイメージに近いのではないでしょうか。

だとすれば、
ニュートン力学から常識を変えようとする文脈なので、ニュートン力学と変わらない部分についてばかりに注目するのではなく、変わった部分にもっと注意を払うと良いのではないかと思います。

「ニュートン力学では同時と考えるけれども、相対論では同時ではない(またはその逆)」
という結論になる例はご存知だろうと思うので、そう言う例について同時の定義に戻って考えると良いのでは。


2.
>メラーは結論を否定に使っていますが、私の場合は、結論を否定できないとしています。

「問題無い」は肯定ではないのですかね。
まぁ、断定してないからいいのだという話であれば、

メラーも「時計の移動」で定式化すると困難が待ち構えているから採用しないと言ってるだけで、定式化が不可能だとまでは一々言ってません。
メラーは「否定」しているのではなく「肯定できない」と言ってるだけという事になります。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2025/05/18 08:01

No.13 回答者： chiha2525 回答日時： 2025/05/17 20:22

同時性については、列車のある１両の前後のドア（ライトの点灯でも良いけど）で、同時かどうかは慣性系（観測者）によって変わるという思考実験をしていたのは、覚えてないでしょうか。

結局、離れた２点での”同時”を新たに定義しなければならなくなったということで、光速度を使って決めようということにしたわけです。これは光速度で移動すれば時間が止まることになるという帰結から、そのように考えたのだと思います。
時空を、光円錐を使って表すと、因果を持てる範囲が直感的に（視覚的に）分かるので、多くの人の理解の手助けになっています。

この回答へのお礼

これは「同時の定義」と「同時の相対性」の混同ですね。

ありがちな誤解で、同時の定義すら載せていない書籍があります。
このように、同時の定義の意味・意義がほとんど自覚されていない気がします。

お礼日時：2025/05/17 21:08

No.12 回答者： eatern27 回答日時： 2025/05/17 16:40

1.

時刻(時刻座標)の概念の定義(構築)に同時の概念を使っていますので、時刻の概念を使う全ての議論で使用している事になりますね。
おそらく、貴方は時刻の概念が定義し終わった所から考えているから、同時の定義を意識しないだけでは。

最初に述べているのは時刻を定義しない事にはほとんど何も議論できないからでしょう。

2.
貴方の論理がよくわからないのですが、

例えば#8さんへのお礼で言うと、
>それはどんな方法でもよいのであって、それから得られた結果に不具合が無ければよいだけです。
「そこから得られた結果に不具合が無い」というのは「理論の結果」ではないのでしょうか。

貴方も「理論の結果」を使っているにも関わらず「本末転倒」としないのは、メラーの議論と何が違うから？

この回答へのお礼

ありがとうございます。
1.
>時刻(時刻座標)の概念の定義(構築)に同時の概念を使っていますので<
●そうなんですが、だとしたら、なぜ当然のことをわざわざ(今まで誰も述べたことが無いと思われるが)、始めに述べたのかと引っかかりました。

2.
メラーは結論を否定に使っていますが、私の場合は、結論を否定できないとしています。だから、色々な定義があってもどれを選ぶかは自由度があり、より違和感の無く、不具合の無いものを選ぶことになると思います。

ただ、自分でもよくわからないことを述べていたような気がしますので、この質問は無かったことにしていただいても結構です。勝手ですが。m(_ _)m

お礼日時：2025/05/17 17:49

No.11 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 12:07

＞省いたところに書いてあるのは、距離 Lだけ離れたAとBの時計を合わせる方法として、AからBに向けて速度uの信号を送るという方法が述べられている。

すると tB=tA+L/u で時刻を合わせればよいが、uの値を確定するには、AとBの時刻が合っていないといけないので循環論法になる。というような記述でした。
ーー＞
結局、・・・
何かが、原理的にわからないということだよね！

No.10 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 11:21

＞①長ったらしいので一部を取り出すと

「AからBへ第3の時計を運ぶことによって、AとBにある時計を合わせようとしても同様なことになってしまう。この場合も時計を運ぶことによって、時計の進みが影響を受けるかもかもしれないから、運ばれる時計にその補正をしなければしなければならない。
ところが実験でこれを知るには、相異なる場所にあっても、あっていることが確かな2つの時計の存在を予想しなければならない。この場合にも我々は堂々巡りに陥ってしまう。」
ーー＞
ありがとう、兄貴！
つまり、
「２点の絶対的な違いを計測することは、原理的に不可能である」
ということかな？

この回答へのお礼

省いたところに書いてあるのは、距離 Lだけ離れたAとBの時計を合わせる方法として、AからBに向けて速度uの信号を送るという方法が述べられている。

すると tB=tA+L/u で時刻を合わせればよいが、uの値を確定するには、AとBの時刻が合っていないといけないので循環論法になる。というような記述でした。

お礼日時：2025/05/17 11:56

No.9 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 10:21

メラーを引用してみろよ！

な！

この回答へのお礼

ファインマンは切れてるからこれも大丈夫?

①長ったらしいので一部を取り出すと
「AからBへ第3の時計を運ぶことによって、AとBにある時計を合わせようとしても同様なことになってしまう。この場合も時計を運ぶことによって、時計の進みが影響を受けるかもかもしれないから、運ばれる時計にその補正をしなければしなければならない。
ところが実験でこれを知るには、相異なる場所にあっても、あっていることが確かな2つの時計の存在を予想しなければならない。この場合にも我々は堂々巡りに陥ってしまう。」

お礼日時：2025/05/17 11:08

No.8 回答者： Tacosan 回答日時： 2025/05/17 08:25

2 についてだけ.

その「メラーの書籍」とやらで実際にどう書かれているのか知らんけど, 「同時性」を定義する以上そこで使う方法は「同時」であることを保証する必要がある.

では, 「時計を移動していく」という方法で
同時であることが必ず保証される
のだろうか? そしてその「保証」は何によって担保されているのか? そのことが, その「同時性の定義」より前にきちんと書いてあるのであれば (論理的には) 問題ないけど, 書いてないのなら不適切だ.

「同時性」を定義しようとするのに「『同時』かどうかがわからない方法」を使ってはいけない, というのは理解できる... よね?

この回答へのお礼

見てないのならどうしようもないですね。

分からないから「定義」し、はっきりさせます。
それはどんな方法でもよいのであって、それから得られた結果に不具合が無ければよいだけです。

お礼日時：2025/05/17 09:43

No.7 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 08:05

ここに、論文出ているよ！

https://www.amazon.co.jp//dp/4003393414

この回答へのお礼

論文の内容について疑問を呈しているのだが、日本語が分からなかった?

お礼日時：2025/05/17 08:26

No.6 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 07:48

ざんねんだ・・・

No.5 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/05/17 04:51

岩波文庫のに論文書いてあるよ。

みてみたら・・