雑学まとめ

当サイトでは、明日すぐに友達に話したくなるような、あらゆる情報を紹介しています。

宇宙

長さというものをどう定義しているか

投稿日:

長さというものをどう定義しているか。いま物さしが縮む、と言うとき、長さというものをどう考えているかを決めておかなくてはならない。物さしが縮む、ということはそのことと関係があるわけで、ゴムひものように伸びたり縮んだりするわけではないんです。

相対論の本を読むと物さしが縮む、という表現に出くわします。いきなり物さしが縮む、と聞くと、常識的に考えて奇妙に思えますが、こうした話には必ずどういう意味で、ある言葉を用いているかという背景というものがあるわけで、そちらから理解していかないと奇妙な誤解のままで終わるおそれがあります。奇妙なことの方がどうしても印象が強いのです。

同時刻の相対性のところで走っている電車の中の人と外に立ってそれを見ている人とでは、同時刻というものがちがう。同時刻がちがえば長さというものも当然ちがってくる。どうしてかというと、外に立って電車を見ている人にとって、電車の前部と後部のランプが同時に光ったとすると、電車の中の中央でそれを見ている人にとっては前部と後部のランプは同時に光ったのではなくて前部のランプが光って、そのあと後部のランプが光って見えるという話。つまり同時というものが、運動の状態によって異なるということです。

特殊相対論で言うのは

特殊相対論で言うのは、運動しているものは、短く見えたり、縮んで見えたりする。縮んで見えるということは、縮むということではありません。長さの測り方というものの定義を考え直すということです。われわれはふつう何気なく、長さというものは物さしで測れるものだと思っているけれど、これをアインシュタイン流に言い直すと、長さというものはその系の同時刻に測ったものだ、となります。

さて、いまの話だと、外に立って見ている人にはランプは同時刻に光ったんですからそれが電車の長さです。ランプが光った瞬間に、つまり同時に前部と後部の位置の地面にしるしをつけておけば、それが電車の長さです。では、電車の中の人にとってはどうなるか。中の人にとって前部と後部の

ランプが同時についたときに地面にしるしをパッとつけて、あとで測定することにしましょう。電車の中の人がやっていることを外に立っている人が見れば、後部のランプが光って、少しおくれて前部のランプが光るのですから、まず後部のランプがついたとき地面にしるしをつけ、つぎに前部のランプがついたとき地面にしるしをつけます。中の人のやっていることを外で見ているといま言ったようなことになるのです。

-宇宙

執筆者:

関連記事

no image

月のクレーターの観測

アポロの月探査でわれわれは多くの科学的成果を手にしたが、とりわけ重要だったのは月の起源と進化に関する決定的な手がかり。それはまた太陽系そのものの創成につながる要因を得たことだろう。 月は地球唯一の衛星 …

no image

銀河は静止していて空間に張りついている

銀河はほとんど動かないと思っていい、動かなくて空間に張りついている。たとえば、ゴム板に印をつけておいてゴム板を広げるようなものですね。空間に銀河が止まってるというのは、ゴム板に対して印は止まってます。 …

no image

銀河系に属する星々にはどのようなものがあるのか?

一口に銀河系の星々といってもその姿は多様です。銀河系に属する星々には、どのようなものがあるのでしょう。紹介します。 ・アンタレス アンタレスはやがて急激な収縮に転じ、超新星爆発を起こす運命にあります。 …

no image

LE7エンジンの開発における数々の問題

メインエンジン「LE7」の開発には、金属素材の問題の数々の難題が生じました。エンジンの開発には、三つの関門がありました。第一の関門は、「LE7」が三六五秒間、必要な推力を出しながら燃焼することです。こ …

no image

コペルニクスの地動説の背景などについて

コペルニクスの地動説の背景などについて。 時代が移るにつれて、天体観測技術もいちだんと進歩し、星の運動について新たな事実が発見されるようになると、それらをうまく説明づけるためにはいっそう複雑な天体運行 …