相対性理論について

高速で動いている人の時計は、遅れて見えるそうですね。そこで質問です。

同じ場所（周囲に障害物の無い宇宙空間）にA・Bがいます。
二人が時計を合わせた後、Bが高速でAから離れ、再びAのいる場所に戻ったとします。
その時AがBの時計を見ると、自分の時計より遅れている事になるのでしょうか？
この場合Bの視点から見ると、Aの方が高速で離れ、再び自分の場所に戻ったとみる事もできますよね。であれば、Aの時計はBの時計より遅れている事になるのでしょうか？

同じ運動なのに視点が違うだけで、再会した時のA・Bの時計が違って見えるのでしょうか？

相対性理論を理解している方、ご教授下さい。
宜しくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 

  Newtonの絵を見ると、A・B共に慣性系にいて、逆方向に等速直線運動をしている様に見えます。だから「時間の遅れはお互い様」となるのでしょうか。この場合は二人が再会する事は無いので、時計の矛盾も生じない訳ですね。どちらが慣性系にいるかと言うのは、力（重力）を感じるか否かによるのでしょうか。
  
  5年前に購入した雑誌を今頃読んで疑問に思った次第ですが、重力がポイントになる訳ですね。正直言って未だ理解できていないのですが、暇があったら考えてみます。有難うございました。

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/03/05 22:33

No.4 回答者： lupan344 回答日時： 2017/03/05 18:33

お礼ありがとうございます。

A、Bで明らかに方向転換するのが、Bだとしたら、Bは重力の変動を感じるはずです。
つまり、視点の問題では無いと言う事です。
A、Bで重力の変動を感じない方が慣性系にいると判断する事が可能です。
回転運動など、一定の加速度系にいる場合は、その系の固有時間は、変動しません。
質問文では、あくまで方向転換するのはBですから、Bは減速・加速・方向転換を行います。
したがって、必ず重力の変動を感じるので、自分が加速度系にいた事はわかります（極端に時間をかけて、方向転換をすれば、気付かない可能性はありますが、その場合はAとBの固有時間の差もほとんど無くなります）

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/03/05 16:31

「観測者問題」と言われるものですが、あなたは大きな誤解をしています。

１.高速でなくてよい。
２.互いに動いていて（並進する、という）止まっているところからは始められない。速度が変わると一般相対論が必要になる。
３.２と同様、帰って来ることはできない、これも一般相対論になってしまう。
４.３の特殊な場合帰ってこられるが、その時空で加速度が発散してしまう。

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
１については、承知していました。
２～４については、難しくて理解できません。
やはり凡人に相対性理論を理解することは無理なのでしょうか。。。(^^;)

お礼日時：2017/03/05 17:36

No.2 回答者： lupan344 回答日時： 2017/03/05 15:37

AとBでは、Aは常に慣性系にいますが、Bは方向転換する際に必ず加速度系に移る必要があります。

したがって、AとBの実際の運動は対称ではありません。
実際に、加速度系に移行するBでは、時間の流れはAより必ず遅れる形になります。
要は、視点だけではなく、慣性系と加速度系の違いがあると言う事です。

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
A・Bのどちらが慣性系にいるかは、やはり視点の問題かと思っていました。
そもそも何を基準に慣性系というのでしょうか？
地球上で静止している人は大地が慣性系だと思うでしょうが、地球も自転しながら太陽系を公転しているし、その太陽系も天の川銀河を周回してますよね。
（2012年に買った「別冊Newton」には、「時間の遅れはお互い様」と書いてありました。）

お礼日時：2017/03/05 17:33

No.1 回答者： spacecruiseryamato 回答日時： 2017/03/05 15:17

理論は　あくまでも理論・・

実際に　そうなると証明出来ないだけ・・

時間を飛び越えるくらいの高速に耐えられる人間の体なんて　無い・・

この回答へのお礼

コメント有難うございます。
証明されているのではないでしょうか？
GPS衛星は、時間の遅れを補正しているそうですよ。

お礼日時：2017/03/07 00:52