わかりにくい質問ですが、どうか初心者が理解できるよう教えてください・・・
動いている乗り物の中でボールを真上に投げると、
進行した距離と相まって、外からは斜め上に動くように見えるというのはわかるのですが、
その時、外から見ている人には同じ時間で投げた距離が長くなる=乗り物の中の時間がゆっくり経過しているということだとすると、
それを『音楽』で考えた場合、同じ長さの曲が外から聞いている人にはゆっくり進行するのですか?
それは一つ一つの音が長くなるのですか?
だとすると、例えば1分の曲が2分かかるとすると、地上で聞いている曲と、動いている乗り物を外から見た(聞いた)曲では、もはや同じ曲(音楽)とは言えなくなってしまうのではないですか?
なぜなら、同じ音楽というのは、メロディや和音やテンポ(速度)などの全てが同じ、ということだからです。とすると、比べる方が間違っているような気がするのですが・・・
でも実際に動いている乗り物の中で加速も影響して、人間の老化(時計の進みだったか・・?)が少しだけ遅れたと観測された事があるとか?本当に比べることができるのでしょうか?
回答よろしくお願いします!
A 回答 (6件)
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No.6
- 回答日時:
先ず、「時間や空間そのものが変化するのか」から説明させて下さい。
粒子は、光速に近づくにつれて加速し難くなります。これは、加速器の実験で実証済みです。ですから、高速移動する時計を構成する粒子は動き難くなり、その時計は遅れます。
原子が高速移動すると、電子が動き難くなりその回転速度が落ち遠心力が弱まるため、原子核の電磁気力に引かれ収縮します。ですから、高速移動する定規は「ローレンツ収縮」します。
強い重力が時計や定規に掛っても、粒子が動き難くなるため、同じ現象が起こります。
アインシュタイン博士も、高速で移動する粒子は質量が「m=m0/√(1-V^2/C^2)」に増加した様に振る舞うので、時計は「t'=t√(1-V^2/C^2)」と遅れ、測量棒は「ローレンツ収縮」すると述べられています。
時計が遅れ定規が収縮するので、高速移動する慣性系や加速系では「時間と空間の座標」が変化するのです。決して、「時間や空間そのもの」が変化する訳ではありません。
「時間や空間そのもの」には実体がないので、構造がありません。構造を持たないものが変化する仕組みを説明することは、未来永劫不可能です。一方、物質は構造を持つので、それが変化する仕組みを説明することが出来ます。
説明出来ないことを信じることは科学ではありません。それは信仰です。ですから、高速移動や強い重力で時計が遅れ定規が収縮する現象は、「時間や空間の変化」で説明するのではなく、「物質の変化」で説明しなければなりません。
あらゆることが自明であるか否か一応疑って見ることを「方法的懐疑」と言います。
デカルトは「方法的懐疑」により、自明なことは「我思う故に我あり」のみだと気付きました。疑っている自分が居なければ、この疑いはあり得ないからです。それ以外のことは自明でないのです。
「本当に時間や空間そのものが変化するのか」一応疑って見ることが必要です。その為には「時間や空間が変化する仕組み」を考えることです。そうすると、それは説明不可能であり、ただ信仰していただけだと気付く筈です。
この様に、高速移動したり強い重力の掛る所では、時計を構成する粒子が動き難くなり時計が遅れます。また、私自身の肉体を構成する粒子も動き難くなるので、私はゆっくりと動き・思考し・年を取る様になります。
ですから、自分が持っている時計が遅れたことに気が付きません。逆に、回りに居る静止者の持っている時計が速く進み、静止者が速く動き・思考し・年を取っていると見えます。
しかし、実際に時間の経過が変化した訳ではありません。高速移動する私や私の持っている時計が遅れただけなのです。
詳細は
http://www.geocities.jp/labyrinth125064/kousokud …
http://www.geocities.jp/labyrinth125064/zyuuryok …
http://www.geocities.jp/labyrinth125064/kousokud …
を参照下さい。
No.5
- 回答日時:
相対論の話だとすると、本例では時間の遅れを考慮する必要はありません。
乗り物とか音波の速度は光より超遅い。時間の観念がおかしい。
観測している場所で測定される光速度が一定です。
従って電車の例では、外から見た人は時間がたくさんかかって見える。即、外が早く進み、中がゆっくり進みます。
同じ曲とはどういう意味ですか?
内の人の曲は内の人の曲で外の人の曲ではありません。
内外それぞれに同じメロディー同じ和音で楽しめます。
音楽が終わった瞬間に手を挙げるとすると、外の人の手が早く挙がります。
No.4
- 回答日時:
ちょっと違います。
よくある電車の中の人(以下、電車の人)と外の人で例えてみましょう。
電車の人と外の人は、同じようにボールを真上に投げている、テンポも同じだとします。ところが外の人から電車の人のボールを見ると(電車は横に走っているので)、電車の人のボールは斜めに上下しています。つまり外の人から見たら、外の人が真上に投げているボールより電車の人のボールのほうが”速い”(電車が横に動いている分だけ)ように見えるのです。
しかし、このボールを光に置き換えると、今度は光は”速度が変わらない”という性質があります。つまり外の人が真上に上下している光(ボール)と電車の中の人の光(ボール)、これは斜めに飛んでいるように見える、は同じ速度です。つまり外の人からみたら、自分の上下の光(ボール)が一往復しても電車の中の光(ボール)はまだ一往復していないことになります(斜めに飛ぶので距離が伸びる)。
しかしながら、電車の人も外の人も(自分にとっては)同じテンポで光(ボール)を真上に上下させているのです。
なので電車の人は『外の人からみたら自分は時間がゆっくり流れているように見えるのだろうな』と知ることができ、また同様に外にいる人を見れば外の人の時間が自分よりゆっくり流れているのを観測することができます。
No.3
- 回答日時:
斜めに動いているだけで,落下する時間は同じです。
仮定が間違いです。確かに運動している場合は時間の進みが遅くなりますけど,これを実感するのは現実に無理でしょう。
宇宙飛行士など特殊な方を除き,我々誰もが体験できる最高速度はせいぜい飛行機でマッハ1以下。
生まれてから死ぬまで100年間飛行機に乗っていても0.01秒も差がでませんから。
私の知るところ,この誤差が無視できないのカーナビでおなじみのGPSです。
高速で動くGPS衛星の時計は極めてわずかながら地球上の時間より遅く進むことを想定されて調整されているそうです。
ただ,この時計を地球上で使っても市販の時計よりはるかに正確でしょうね。ワザと地球上では不正確となるように作れらているとは言え僅か過ぎて,逆に時計の精度が良すぎるので,市販の時計よりはるかに正確になっています。
原子時計は3万年に1秒の誤差とかいいますけど,それをあえて3万年に2秒遅く進むようにする程度。(数値的には正確に計算した訳ではないですけど)。市販の時計は一か月何秒の誤差です。わざと狂わせている?わりにやたら正確です。
No.2
- 回答日時:
速い乗り物の中では時間はゆっくりと進行しますから、
外の観測者からは音楽はその分ゆっくりと聞こえることになるでしょうね。
(ドップラー効果は観測者の位置との関係もあるので考えないことにします。)
ゆっくりになった音楽を音楽と言うのか言わないのかは主観の問題ですね。
原子時計や素粒子では時間が遅れた寿命が長くなったという観測結果は得られていて、
人工衛星は速く地球の周りを飛び回っているので、相対論的な時間合わせが大変だそうですね。
人間の寿命は判りませんね他の要素が絡んできます。
加速することが健康に良いのか悪いのか、乗り物という閉鎖空間でストレス状態に長く置かれる訳ですから…。
相対論的に寿命が長くなっても、ストレスで…なんてこともありえます。
回答ありがとうございました。ひとつ質問ですが、
<「ゆっくりになった音楽を音楽と言うのか言わないのかは主観の問題ですね。」
ということは、原子時計の1秒は早い乗り物の中では1秒ではないとするのも主観の問題と言っても良いですか?
No.1
- 回答日時:
うーん、ユニークな考え方ですね。
「比べることができる」が物理的に何を指しているのか
よくわからないのですが、
例えば、これだと、ドップラー効果もおかしい ということになりませんか?
サイレンが高く聞こえたり低く聞こえたりするあれです。
あれも「比べられない」???
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