特殊相対性理論・時間の遅れ

　目の前を光に近い速度で人が通り過ぎます。等速度運動をしています。その人が大きな腕時計をしていたら、静止している観測者からみて、通りすぎる人の腕時計の針が遅れていることが読み取れますか。ただし、二人の時間はあらかじめ合わせておくとする。
　私は、時計の遅れを読み取れると思います。解説書でははっきりした記述がありません。宇宙船の場合は読み取れないとの記述があります。教えてください。

No.5 回答者： a-saitoh 回答日時： 2007/06/12 15:18

Ano.1ので言及しておられるジェット機の実験について書いたWEBページを見つけました．

(3)時間の遅れ
　1971年、アメリカのＪ．ハートフィールドとＲ．キーティングは、4台の原子時計をもってジェット機に乗り、地球をまず東回りで、次いで西回りでそれぞれ1周した。このとき東回りの時計は地上に置いてあった時計に比べ59ナノ秒遅れ、西回りの時計は273ナノ秒進んでいた。
　これは重力場の中で時間が遅れる現象（相対論的効果）を確かめるための実験であった。ジェット機は、地上よりも地球の重力が小さいところを飛行するため、ジェット機の時間は地上に比べてわずかに進むだろう。一方、特殊相対性理論により高速で進む物体の時間は遅れるから、その効果も考え合わせなければならない。結局、相対性理論では、東回りの時計が40ナノ秒遅れ、西回りの時計は275ナノ秒進むと計算された。ジェット機の実験結果は、相対論の予測とほぼ一致していたのである。

　　　　　　　　　　　　　　　　

参考URL：http://www.enjoy.ne.jp/~tosiyuki/soutaisei.htm

この回答へのお礼

ありがとうございます。丁寧な回答に感謝します。これからの勉強に生かします。

お礼日時：2007/06/13 13:11

No.4 回答者： a-saitoh 回答日時： 2007/06/09 18:54

光に近い速度で通り過ぎる物体を肉眼で確認することは出来ないでしょう。

光速どころか時速100kmで走る車の中の時計を、道路から確認するこがすでに無理だと思います。

ただ、時計を事前に合わせておくことは出来ないと思いますよ。静止した状態で二人が並んで時計を合わせた後、一人が一旦向こうへ行って、それからこちらへ動き出すというのなら加速度運動なので、一般相対性理論の取り扱う範囲です。
そもそも絶対時刻なんてのは無いというのが相対性理論の一部なので。
で、時刻ではなく、時間の進み方なら観測できます。たとえば、1秒間隔で電波なり閃光を発するのを静止した人が受信する、ということなら出来るでしょう。

人工衛星からの電波を受け取って処理するGPSは相対論的遅れを補正した結果、ちゃんと動いています。そういう意味では、「遅れているように、観測される」のは事実のようです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。時間はとても難しいと思います。今回の回答は参考になります。さらに勉強します。

お礼日時：2007/06/09 19:22

No.3 回答者： moby_dick 回答日時： 2007/06/09 17:00

特殊相対性理論は、全くのナンセンスです。

その相対論の変換は、架空への変換です。
見えるとか観測すると言うことでなく、架空世界でそうなっているということです。
架空世界など無く、ナンセンスなのです。


具体的に説明します。
観測者Aの系を1系、通り過ぎる人Bの系を２系とします。

今、時刻を10秒とします。

Aの時計も、Bの時計も、宇宙の全ての時計は今、針は10秒を指しています。
Bの時計も、Aがそばに行って観測すれば針は10秒を指しています。
ただ、相対の速さが速いので、観測が難しいだけです。
（よく言われる、また、解説書に書いてある、動くものの時間の進みが遅れるとか、遅れてみえるとか言うのは、全くの誤解で、幻想です。）

（つまり、観測しようがしまいが、時計が運動していようがいまいが、
宇宙の全ての時計は今、針は今（例えば10秒）を指しています。
観測が可能ならそう観測されます。
1系で、2系でそう記述されているのです。
その相対論の変換以前の世界です。）


さて、
その相対論で、1系から２系へ変換しようとすると、架空の２´系へ変換する。

その架空の世界２´系に変換されて、
Bの時計は、その世界の時刻ｔ２´が、例えば6秒の時に、針が10秒を指しているとなる。
（変換は、その時計の針が10秒を指すという事象を変換することである。）

それで、時刻ｔ２´を刻む時計など何処にもなく、全ては奇妙な架空の話である。


勿論、
２系から、架空の1´系へ変換しても、同様のことが言える。


（なお、ｔ1、10秒に対する、ｔ２´の値は、その変換の座標原点の定め方により無限に変化する。
この点も、架空変換の証拠。）

（元々、「相対光速不変」の反事実を、理論としたので数学的架空になった。）

No.2 回答者： DIooggooID 回答日時： 2007/06/09 11:54

二人の時間を合わせるのは、どの時点でしょうか。

通り過ぎる人が、観測者と同じ場所にいる時に合わせるという前提でしょうか。

この回答へのお礼

ありがとうございます。さらに勉強して質問します。今後ともご鞭撻をお願いいたします。

お礼日時：2007/06/10 08:10

No.1 回答者： nrb 回答日時： 2007/06/09 10:53

やり方は違いますが、過去にやったことはあります、理論的には実施するのは可能です

・地球を西回りと東回りでジエットで１週します
それぞれ原子時計を３台のせます

１週回って時間差がでるか確認しましたが・・・・・・・
誤差の関係もあり実験は失敗でした・・・・・・・・・・

実際に光に近いスピードだと結果はどうなるか・・・・
誰にも判りません
相対性理論と違う結果がでるのか・・・・・・・

だた記載の方法では相対的に検証ができませんので・・・無理ですね
どうやって時間の照合をするの？

目の前を光に近い速度で人が通り過ぎます。等速度運動してるので
物理的に・・・無理です
どうやって検証するかが・・・・・・・

この回答へのお礼

ありりがとうございます。時間の問題はとても難しいと思います。私も問題点の把握に苦労しています。この回答を参考にしてさらに勉強します。

お礼日時：2007/06/09 19:26