時計のパラドックスの思考実験

特殊相対論の二次ドップラー効果は、加速した方の時計の進み方が遅れる、つまり周波数が低くなるのではないでしょうか？

たとえば思考実験として、地表すれすれで周回軌道する人工衛星はトータルでは横ドップラー効果分赤くみえ、人工衛星からみるとトータルでは地表が青くみえるのではないでしょうか？

これが相対的といえますか？

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/10/08 06:00

多分横ドップラー効果の

話だと思いますが、双方
相手を赤く見ます。

この回答への補足

つまり二次ドップラー効果で時計の進み方の差は認めるけど、色の違いはでないと？

補足日時：2014/10/08 06:33

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/10/08 07:12

>つまり二次ドップラー効果で時計の進み方の差は

>認めるけど、色の違いはでないと？

双方から他方の光源の時計は遅れてみえます。
これの「差」を考えるのは無理ですね。

双方から他方は縮んで観測されるのと同じ。

この回答への補足

つまり、重力は赤方偏移、青方偏移して観測されるが、二次ドップラー効果は、縮んで観測されると？

補足日時：2014/10/08 07:39

No.3 回答者： Dio_Genes 回答日時： 2014/10/08 08:03

　横ドップラー効果以前に、相対性理論が、どう相対的なのか理解できていませんね。

相対速度があれば、互いに時計の進み方が遅いんですよ。これは基本中の基本です。ときどき「本当はどっちが遅くなってるの？」とさらに聞かれることがあるが、「どっちも」と言うしかない。

　相対速度を持つ光源がそばを通り過ぎるとき、その光源の光の波長は長くなっている。光源からすれば、動いているのはこちらなので、こちらの光源の光の波長は長くなっている。特殊相対論による時間の遅れはそういうこと。

　一方的なのは、重力赤方偏移。重力によるものは、相対速度のときのように相対的ではない。充分離れた位置からすれば、重力が強いほど時間の進み方は遅くなる。こちらは一般相対論から出てくるものだ。

　相対論でよく引き合いに出されるGPS衛星の時計合わせは、相対速度、重力の強さの差の両方を計算している。そういう説明が多いんだけど、それでは説明していないことが少しある。多少のごまかしと言ってもいいかもしれない。啓蒙書的な双子のパラドクスの解説（Uターン時に云々）と同様だ。

　相対速度による遅れは相対的、お互い様なのだった。。だとすると、GPS衛星からすれば、相対速度により遅れるのは特殊相対論からいって、GPS衛生基準では移動速度を持つ地表の時計だ。一方、地表の時計からすれば、移動速度を持つGPS衛星の時計が遅れる。

　互いに一直線上で接近して離れていくなら、互いに時計が遅れいてる、でよい。しかしGPS衛星は周回軌道を回っている。何度も同じGPS衛星が同じ地表の時計と出くわすわけだ。互いに、相手の時計の遅れの効果はどんどん溜まる、ということになる。

　これは、同時刻の相対性の適用を忘れているために起こるパラドクスになる。円軌道をぐるぐる回るGPS衛星を、分かりやすくするため回転するリングだとしてみよう。そのどこかを切っ、直線にし、等速直線運動にしたとする。すると、前端と後端で同時刻の相対性が起こる。リング基準では前端と後端それぞれに置いた、時刻合わせした二つの時計が、外から見れば時刻が合っていない。

　その直線を曲げて、もう一度リングに戻したとする。するとちょっと厄介なことになる。同一地点であるのに、観測する系によって、二つの時計は時刻が合っていたり、合っていなかったりする。

　これの答は「二つの時計は合っていない」ということになるんだが、それは回転するリング内では時刻合わせした時計を持つことができない、ということを意味する。リング状のどこでもいいが、どこかで同時刻の相対性が起こるポイントを設定してやらねば、数学的に扱えない（そういう数学的な操作を、カットを入れる、などと称する）。

　GPS衛星の場合、相対速度による時計の遅れとは、実は同時刻の相対性であることに注意する必要がある。ただ、地表基準からGPS衛星の時計を合わせるには、単純にGPS衛星がある速度で移動しているとして計算し、時計合わせをしてよい。GPS衛星基準で同時刻の相対性を考慮した場合と一致する。

　以上、念のためだが、GPS衛星基準を考えて混乱しないよう、配慮した。横ドップラー効果については、双方で起こり、どちらも相手が赤方偏移して見える、という単純な理解で良い。

この回答への補足

補足日時：2014/10/08 09:18

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/10/08 08:54

>重力は赤方偏移、青方偏移して観測されるが

質問は特殊相対論ですよね。

この回答への補足

ちがいますよ
実際どうなるかの、物理学ですよ？

補足日時：2014/10/08 09:17

No.5 回答者： chiha2525 回答日時： 2014/10/08 11:10

特殊相対性理論に加速は含まれません。

扱うなら一般相対性理論になります。

よくＧＰＳ衛星の話で「時計が、特殊相対性理論で遅れて、一般相対性理論で進んで、トータルで少し進む」という説明されることがありますが間違いで、（一般相対性理論には特殊相対性理論が含まれますので）「一般相対性理論で少し進む」というのが正しいです。

横ドップラー効果とか詳しくは知りませんが、正しい答えを導こうとするなら一般相対性理論で計算しないと（考えないと）ダメでしょう。

この回答への補足

違う慣性系に移行にするの加速なしでどうやって移行するのですか？

また、加速度を扱うのだから特殊相対性理論では扱えないとするのは誤りである。一般相対性理論で使われている公式を利用するのはかまわない。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E5%AD%90 …

補足日時：2014/10/08 16:49

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/10/08 14:21

>ちがいますよ

>実際どうなるかの、物理学ですよ？

？？

地表すれすれでドップラー効果を
論ずるだけなら、特殊相対論で十分。

双方わずかに赤方偏移した相手を見ます。

この回答への補足

過去の加速は問わないといっても、双子のように、
加速した方の時計が遅れるように横ドップラーが作用するんじゃないですか？

補足日時：2014/10/08 16:50

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/10/08 17:46

＞加速した方の時計が遅れるように横ドップラーが作用するんじゃないですか？

特殊相対論に戻ったのかな？

ご存知の通り、横ドップラー効果は双方に対して対称な式ですから。
双方が光源なら互いに同じように見えます。

この回答への補足

加速しないで慣性系の切り替えはないです。
加速した方からみて二次ドップラー効果が横ドップラー効果のようになった
実例をお願いします。

補足日時：2014/10/08 19:14

No.8 回答者： gyakutennzizou 回答日時： 2014/10/09 11:35

こんにちわ。

。

特殊相対性理論とは、私に言わせれば、つじつまの合わない、矛盾の理論です。

。。

特殊相対性理論とは、どのように思考されて、アインシュタイン博士が、発表したのか？？

特殊相対性理論の、出来る迄の、歴史を調べる必要があります。
。。

特殊相対性理論とは、ローレンツ変換から、始まります。

ローレンツ変換の、ガンマーの計算式は、光時計の上下運動を、左右運動させた場合の、光が、斜めに移行する？？、人間の目視での錯覚現象を元に、思考され、ピタゴラスの定理を、当てはめて、思考された計算式です
馬鹿げていますね。。（笑い）。。。

ローレンツ変換の、理論元の、光時計の光は、斜めには、進んでは、いません。。
あくまで、直線で、真上に向かって、進んでいるだけです。
人間の目ではなくて、カメラで、見れば、誰にでも、理解出来るでしょう。。

。。。。

。。私の、理論では、計測地点の違い、による、誤差時間なのですね。

この事は、GPSの時計値修正の必要性からも、誰でも、理解出来る事だと、思います。
物質が移動しているから、時間の誤差が生じるのでは無いのです。
物質が移動する事による、計測地点の違いによる、誤差時間なのですね。

計測地点の時間を知るには、私達、人類は、光や電波等の、電磁波を利用しています。
ですから、電磁波の速度と、距離に応じて、計測地点の違いによる、誤差時間が発生するのです。
物質は移動しているから、誤差時間が発生するのでは無い。。移動によって、計測地点の違いによる、距離の違いによる、誤差時間なのです。
これを、ローレンツ変換や、特殊相対性理論の信者さん達は、まるで、理解出来ていないのです。（笑い）

時間の正体とは、物質とエネルギーの変化進行形の性質による、錯覚発生現象なのですから
つまり、物質の存在、景色の変化する様子を、光や電波、等の電磁波や、音波などで、伝え、感知する事で、時間は錯覚発生しているのですね。

ですから、移動している物質の時間が遅れるのでは無い。
。計測地点の違いによる、誤差時間なのですね。

つまり、この世に、同一時間など存在しない。のですね。

同時とは、接点であり、距離が有っては、ならない。。のですね。。

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

アインシュタイン博士の、時空の概念も、光の速度を、誰からも、同じと思考しよう？と仮定しただけの？？
光速度不変の原理も、この、ローレンツ変換を元に、思考された、
勘違いによる、つじつまの合わない、思考錯誤による、理論なのですね。

つまり、アインシュタイン博士の、光速度不変原理とは、博士が、自分勝手に、仮定しただけの理論なのですよ
そして、その、仮定の、光速度不変の原理？？を元に、誤った、時空の概念とで、思考されたのが、特殊相対性理論なのです。。

ですから、移動している物質は、時間が遅れる？？などとの、つじつまの合わない、特殊相対性理論は、誤りの理論なのですね。。

しかし。ローレンツ変換や、特殊相対性理論の信者さん達は、つじつまの合わない理論を、理解出来ている、お馬鹿さん達ですから、誤りを認めようとはしませんね。（笑）

ですから、もう一度、言います。。
移動している物質の時間が遅れるのでは無い。
。計測地点の違いによる、誤差時間なのですね。。
物質が移動しているから、時間の誤差が生じるのでは無いのです。
物質が移動する事による、計測地点の違いによる、誤差時間なのですね。

つまり、どんなに、速く、物質を移動させても、その移動物質の時間が、遅れる？？等と言う事は、あり得ないのですね。

。。。。

結論。。


アインシュタイン博士は、偉大なる、天才です。

なにせ、一般相対性理論や、宇宙定数までをも、発見したのですからね。

アインシュタイン博士の、一般相対性理論も、宇宙定数も、正しいのです。

アインシュタイン博士は、時空の概念を勘違いした事によって、光速度不変の原理を発案したのです。

そして、この、光速度不変の原理を元に、特殊相対性理論を、発表したのです。

ですから、アインシュタイン博士は、勘違いによって、特殊相対性理論を発表しただけなのですが？？

。。。。


しかし。。後日に、凡人が？？？
特殊相対性理論の論文を読んで、特殊相対性理論が、理解出来た。等と言う人物は、つじつまの合わない理論を理解出来る、馬鹿なのです。

ですから、質問者様も、特殊相対性理論が、理解出来ている。。等と、公言しない事を、お勧めします。

。。。。。
。。。。。
ちなみに

時間の正体を、数式で示すと、（時間Ｔ）＝（物質Ｍ）±（エネルギーＥ）となります。

（物質Ｍ）と（エネルギーＥ）の、互いに、変化する様子によって、時間とは、錯覚発生しているのです

つまり、物質の変化進行形の性質による、景色の変化する様子の事を、時間と呼んでいるのです。
。。。。。。。。

。。。。。。。。

。。。。。。。。

太陽光の元での、人物の影。。常人は影が有る。と言う。。

道路のトンネルの穴、食品の食べる竹輪の穴。。　常人は、穴が有る。と言う。。

しかし、私の理論では、影など無い。。光は人物の肉体に、遮られて、光が無い、のである。

同じように、道路のトンネルの穴も、竹輪の穴も、本当は穴など無い、のです。中身が無いのです。。

。。。。。。。。。
。。。。。。。。。

時間とて、同じ事。。

物質が、変化しているだけ。。

物質が変化進行形性質によって、変化している様子によって、錯覚発生しているだけ。

つまり、時間とは、あっても、無いのです。。


詳しくは、参考『　時間の正体とは、数式で示せる　』をネット検索する事を、お勧めします。

。。。。。。。。。


では、今日は、この辺で。。


ごきげんよう。

逆転地蔵


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参考URL：http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n270982

この回答への補足

じゃあ、その理論でGPSの時計値修正値を導いてみてくれます？

補足日時：2014/10/09 13:39