光速と時間の流れの関係の考え方について

「光速に近い速さの宇宙船に乗り、地球時間で20年間宇宙を旅して地球へ帰ってくる。すると地球上では20年経っているが、乗組員には7分の1の時間つまり、3年弱しか経っていないことになる。帰ってきた乗組員は、17年先の未来の地球へとタイムトリップしたことになる。」という説明があります。
これはつまり、次のように考えられるということですか？
ａ.　”光の速さ”イコール”物事の時間の流れ”である。
ｂ.　”光の速さに近い速さ”で動いている人から見ると”物事の時間の流れ”はほぼ止まって見える感じになるので、結局それはその人の時間が流れていないと言うことが出来る。

No.2 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/24 23:19

>”光の速さに近い速さ”で動いている人から見ると”

>物事の時間の流れ”はほぼ止まって見える感じになるので

こういう言い方をしているうちは、まだ先は長いです。

特殊相対性理論は「同時」を再定義することから始まります。
ここの正確な理解がないといくら話をしても噛み合わないでしょう。

この問題は、特殊相対性理論の「固有時間」を学べば解る話です。
加速度を扱いますが、一般相対性理論まで踏み込む必要は
ありません。

「同時」を易しく詳細に説明している最もよい本は
ホイーラーの「時空の物理学」なんですが、とっくに絶版
なんですよね～。古本だと8千円くらいします。

この本、他の本とは別格のわかりやすさでかつ深い内容なので、
図書館等で探して読むことをお勧めします。

この回答へのお礼

＞こういう言い方をしているうちは、まだ先は長いです。

やっぱり、そうでしたか。（＾＾；

＞この問題は、特殊相対性理論の「固有時間」を学べば解る話です。

そうなのですね。
学ぶ方向を教えて頂き、感謝いたします。

＞「同時」を易しく詳細に説明している最もよい本は
ホイーラーの「時空の物理学」なんです
＞図書館等で探して読むことをお勧めします。

出会えることを期待します。
また、少しずつ学んでいこうと思います。
早速のご回答、ありがとうございました。

お礼日時：2016/07/30 01:30

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2016/07/24 21:36

これは特殊相対論の範囲内の話かな？

「全ての慣性系では物理法則は同じ形をとる」という物で、慣性系とは等速度運動している座標系の事。
これが互いに光速に近い速度で運動していると、時間の伸び縮みが観測されるという物なんだけれど。

A,Bの座標系が有って、互いが光速に近い速さで等速度で運動していたら、Aから観測したBの時間が延びる(遅くなる）し、Bから観測したAの時間も延びる。
あくまで座標系間の変換のJ話であって、Aから観測したBの高校生も、会ってみたらオバサンだった、なんて話にはならない。

「帰ってきた乗組員」と、あっさり書いてるが、そこが最大の問題点。
帰って来る為には、速度の方向を180°変更しないといけない。
その時は大きなGが掛かり、一般相対論の範疇の話になる。

一般相対論では時間は重力の影響を受けるので、時間の歩みが遅くなる。
確かに乗組員は少しだけ若いが、質問の特殊相対論で期待した値程にはならない。

また時間の歩みが遅くほどのGには人間は耐えられない。

この回答へのお礼

＞一般相対論では時間は重力の影響を受けるので、時間の歩みが遅くなる。
確かに乗組員は少しだけ若いが、質問の特殊相対論で期待した値程にはならない。

質問の内容には、一般相対論と特殊相対論の両方が関わるのですね。
まだまだ私には難しい話ですが、大ざっぱな感じは分かりました。
早速のご回答、ありがとうございました。

お礼日時：2016/07/30 01:18