相対性理論の要請の一部分からの質問です。

相対性理論の要請の一部分からの質問です。

相対性理論の要請では

　　(1)時間と空間は同じものである。
　　(2)光の速度Ｃはどのような系から測定しても不変
　　　である。

　それによる一つの結論はこうですね？

　　光が300,000(ｋｍ)進む時間が１(秒)である。
　　（300,000ｋｍは厳密な値ではありませんが．．．
　　「約」です）

　　同様に１ｋｍ＝１/300,000(秒)である。


例題として

１．今、宇宙空間に物体ＡとＢがあり、相対距離が300,0
　　　00(ｋｍ)で相互に静止と見なせる場合、

　　空間＝時間からＡとＢの間には１秒の相対時差があ
　　るといえる。
　　
　　したがってＡの時計で見たＢの時計は１秒遅れてお
　　り、Ｂの時計で見たＡの時計も１秒遅れている。

　　よって、ＡとＢが時々刻々離れる場合は相対時差が
　　大きくなり、近づく場合は小さくなる。
　　
　　相対運動とは（この場合ＡＢ相互間の）距離の変化
　　をいうのであるからそれは同時に相対時差の変化
　　でもある。
　　
　　ここまでは間違いないでしょうか？

ＯＫなら　
　　　
２．ＡＢ間の距離が０でない限りＡＢは時刻を共有できない
　　わけで、その場合、私が手を前に伸ばして指先を見た
　　とき、私の指先と目の間には僅かながら距離があるの
　　で時刻を共有していないことになり僅かに過去の指先
　　が見えている。

　　これも間違いないでしょうか？　

　　ＯＫなら

３．「相対距離＝相対時差」である。
　　　
　　　としてもよいわけですか？　
　　
　　ＯＫなら　
　
４．そこで変な疑問が浮かんでしまいました。　　
　　
　　私の時計が１秒を刻んだとき、１秒前の過去の
　　時計と１秒後の時計には１秒の相対時差があり
　　ます。
　　
　　時間＝空間なら１秒前の過去の時計と１秒後の
　　時計の間には３０万ｋｍの相対距離がなければな
　　らないということになりますか？？？

　　もし時計や私を含む全てが一緒に１秒前の過去の
　　状態から３０万ｋｍの相対距離の位置に移動したと
　　すれば、移動した事実は確認できませんが．．．
　　（想像もつきません．．．）

　　しかしそれは１秒で全てが３０万ｋｍ移動、つまり光
　　速Ｃで移動したことになってしまい．．．．ううう困りま
　　した。　
　　
　　これは「ＡとＢの相対時差」と「Ａ自身の過去と今の相
　　対時差の比較になりますが、同じ「相対時差」ではな
　　いのでしょうか？

　　何か考え方がおかしいでしょうか？
　　どう考えるのが正解でしょうか？　ご教授下さい。　　　

No.2 ベストアンサー 回答者： cocacola2010 回答日時： 2010/08/04 23:19

＜(1)時間と空間は同じものである。

関連はありますが、同じではありません。
時間と空間を関連付けて考える場合は単位をそろえるためにct(光速×時間)
を使いますが、
時間と空間を等価なものとして扱うためには時間による軸をcti(ct×虚数)
として扱わなければなりません。
数学的な話では実感わかないと思いますが、とにかく同じものではないということです。

後、もうひとつ
おそらく２つのものが等価なら一方をもう一方に置き換えられる。
とお考えみたいです。
等価は「イコール」という意味ではありません。
例えば、空間的にx方向とy方向は等価ですが、
x方向に1m進んだからといってy方向に1m進んだことにはなりません。
時間経過と等価な距離を数学的に求めることは出来ますが、
あくまで時間経過は時間方向の経過であるので、そのまま距離に置き換えてよいものではありません。

この回答へのお礼

ご回答有難うございました。

>等価は「イコール」という意味ではありません。

仰ること、私も非常に疑問でした。

ある文献にＡＢ間の相対距離は光速で「１秒」だと
と言ってもよいし、３０万ｋｍだと言ってもよいとあ
りました。　素人には「置き換えられる」と読めて
しまいまいた。　

確かに相対性理論の要請から「空間は時間」と言
ってよいならそうなるな～と思わず感心したもので
す。
一方、空間は３次元のベクトルを持てるのに時間
は１次元しかない。　同じとはいえない気もする。

しかし移動のベクトルは同時には１方向しか選べ
ない。そうでないと体が裂ける。

時間の単位は同じ、次元も１つであれば相対時差
は光速で１秒の距離にあるＡＢ間とＡ自身の１秒前
と今とでなにが違うのか？と考えました。

相対時差が有る以上やはり後者にも相対距離を
認めなければならないのかな～という疑問でした。

しかしそれではとんでもないことになってしまう。
自分自身の過去と未来に距離があるなどありえな
い．．．まして光速とは．．さあ困ったと．．．

「時間軸を虚数として扱う必要がある」ことについ
ては勉強してみます。　自然界が虚数に従うという
ことにはかなり違和感も．．．

このままでは釈然としないので．．．また睡眠不足
になりそうです。

有難うございました。

お礼日時：2010/08/05 11:26

No.1 回答者： psytex 回答日時： 2010/08/04 17:46

その「１秒」＝30万kmというのは、最初にあなたが述べられた

「時間と距離の等価性」によって、時間軸的な距離として「あなた」は
移動しているのです。
相対性理論の解説書に見られる４次元時空の図、「ミンコフスキー空間」
において、時間軸と空間軸の等距離面が「ライトコーン(光が描く面)」と
なっています（その45度が我々の日常では光速(角度でいうとフラット)に
なるところに「１秒と30万kmの違和感がある」）。
相対性理論の表す４次元時空の式において、時間項は虚数となっており、
相互作用において自乗＝負となって、空間軸(正)と相殺する界面原点を
成すのです（０が相対的に有限の領域を占める）。

全ての存在性が量子的な確率波動に基づくなら、無限につめ込むと存在確率
の山が平らになり、無と等しくなります。
この「絶対無＝不確定性無限」において、その無限の闇の中に、仮想的な
認識体の断面を切り、その仮定断面の運動を想定すれば、相対的に無の風は
光になり、認識体はその光の向うに、自我仮説の補完（相補的不確定性）
としての時空仮説を認識するのです。

我々は、「過去は既に終わっている」「未来はまだ来ていない」ので、
「存在は現在」と考えますが、真の『現在』とは、認識体の感受表面での
量子相互作用（光速）のみであり、その経験（過去＝超光速）による
予測（未来＝光速下）として時空的広がりは発生しているのです。
超弦理論により存在の根源は量子＝光速に還元され、非光速性は階層現象を
（本質的に確定せずに）表面的に捉える時に派生する虚像であることが
明らかとなっています。

「自我仮説」が、宇宙膨張=光速の低下=物体収縮=不確定性(h)の収束における
hの減少の時系列化である時、それが架空の時間軸となって、絶対化としての
無限不確定性が、超光速（過去=経験=時間）と光速下（未来=予測=空間）に
相補分化する受け皿となり、同一軸の延長が仮説的に直交基底をなす事によって、
相補的不確定性を生じ、経験による予測＝現象表面的定性化における、有限的
存在（=非光速）を幻出しているのです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

>時間軸的な距離として「あなた」は移動している
>のです。

「時間軸的な距離として」考えれば「移動している」
といえなくも無い。　というお答えと捕らえました。

文脈がとても哲学的で素人の私には難解な部分も
多く申し訳なく思います。

しかし個々のキーワードからたとえば、

>無限につめ込むと存在確率の山が平らになり、無
>と等しくなります。

とは、空間に同じ状態のものを無限に詰め込んで
如何なる手段をもってしても、どこもかしこも何ら差
異が見出せないなら見方によっては無と等価という
ことかと．．．

虚数時間については勉強します。

「自我」．．．今この瞬間このお礼を書いている自分が
存在するということを認識できる何か．．．それは何な
のか？という根源的な疑問があります。

また見方（主観）によって変わるということの意味？
「客観」と言った時点ですでに「主観」が存在し、その
呪縛からは逃れられない現実があります。

全ては認識体の感受表面上での「幻」なのかも知れ
ません。
つまり「幻」（実態でないもの）或いは認識できないも
のに「何故」を問うことは原理的に不可能なのかもし
れませんね。　　それにしても物理は奥深く面白い。

ありがとうございました。

お礼日時：2010/08/05 12:39