相対性理論が解かりたい

相対性理論が解かりたい

秋の夜長です

世の中には、信じがたいが事実なんだ、
ということがあります。
宇宙の誕生、生命の誕生
などです

１００年前に発表され
超有名なのに

なかなか理解できなかった

アインシュタインの相対性理論
もその一つです

「相対」の意味には
どちらも正しい、
平等に価値がある、
お互い様、
という意味があるそうです
だから
相対性理論は
「互いにどちらも正しい-理論」
と言えるのではないでしょうか？

参照：「わかる相対性理論超入門」佐藤勝彦　宝島社

アインシュタインが１６才で考えたことは
「光速で進む自分が持つ鏡に

顔が映るのか？」
ということです

ＮＨＫさんがいい番組を作ってくれました
「１００分de名著　アインシュタイン相対性理論」

宇宙物理学者佐藤勝彦先生に

教えていただきましょう
中学生でもわかります

夜眠れなくなるほど面白いですよ
　　　　　－NHK １００分で名著より－

相対性理論

　第一回
特殊相対性理論
(高速で等速運動する時）

　part1

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アインシュタインランドの経験
高速で動いている人の世界

　part2

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最も大事な法則は
光速不変の法則
「高速で動いている地球から見て
どの方向から来た光の速度も
変わらない（秒速３０万Ｋｍ）」
cf.地球の公転速度　３０Ｋｍ／sec
自転速度　４６３ｍ／ｓｅｃ（赤道）


いわば、光速度絶対論です
これをもとに相対論ができたわけです




ガリレオガリレイの相対性原理は
「静止している場所でも動いていいる場所でも
物体の運動法則は変わらない」

アインシュタインの相対性理論は
「静止している場所でも動いているばしょでも
光の物理法則は変わらない」

どこかガリレイの理論に良く似ています

第二回　時間と空間は縮む

　part1

同時性とは何か

光時計で調べる

時間の相対論

「動いている場所では、時間が遅くなる」

二つの世界の時間を
直角三角形で関係つけられるので

ピタゴラスの定理で結論を導き出せます

　part2

「時間の遅れはお互い様」
互いに相手の時間が遅れて見える
宇宙船の時限爆弾

空間の相対論
「動いていると空間が縮む」
空間の縮みもお互い様

第三回　part1
時間と空間のおさらい

「動いているものは重くなる」

光速に近いミューオンの世界
ミューオン素粒子⇒
http://mh.rgr.jp/memo/mq0248.htm

http://tadnakada.blogspot.jp/2015/10/blog-post_8.html

　
part2

・正確な速度の足し算式

これまでの考え方では

だったのですが、

厳密には

だったのです

だから
時速８０Ｋｍの電車の中で
時速２０Ｋｍで走ると
その人の地球に対する速度は

８０＋２０ ＝１００Ｋｍ/h

ではなく

⇒ ９９．９９９９９９９９９９９９９Ｋｍ/h

が正しいのです

アインシュタインの式の素晴らしさは
物質は光の速度を超えられないことが
分かることです
例えば
秒速２０万Ｋｍの宇宙船から
秒速１５万Ｋｍの小型宇宙船が飛び出しても
秒速２６万２５００Ｋｍにしかなりません

・質量の定義：加速し難さ
エネルギーの正体　質量がエネルギーに変わる
太陽、原子力の原理
アインシュタインの式の実証⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2015/06/blog-post_13.html

沸騰する水は重くなっている

第四回　一般相対性理論
（高速加速度運動の世界）
　part1

宇宙はゆがんでいる
重力で光が曲がる

アインシュタインのひらめき
等価原理
「重力と加速度による力は等価」


「重力は空間のゆがみ」
「物は空間の歪みに沿って動く」

　part2
時空は曲がる

万有引力は空間のゆがみ
重力で空間が曲がっているので
光が曲げられる

アインシュタインの予言
ブラックホールによる時空のゆがみ

相対性理論は社会に役立っていますカーナビのＧＰＳ衛星の時計
１．高度２万キロメートルでは　
重力が地上より小さく
時計が早く進む
２．猛スピードで飛んでいるので
時計が地上より遅く進む
１．２．のため
１日あたり地上の時計より３８μ秒早く進むので
１１ｋｍ位置がずれる
⇒遅くなるよう補正している
「わかる相対性理論超入門」佐藤勝彦　宝島社