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長さは運動状態によってちがってきます

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長さは運動状態によってちがってきます。電車の長さを前部と後部のランプが同時刻に光ったとき、地面にしるしをパッとつけて測定すると、電車の中の人にとって同時のときつけたしるしと、電車の外の人にとって同時のときつけたしるしでは、同時の時刻がちがう。当然地面についたしるしの長さというものはちがってくる。

地面という物さしで測れば縮んだのに、電車の中の物さしでは縮んでない。つまり動いているものは物さしもいっしょに縮んだと思えばよい。動いている電車の同時刻で測定した電車の長さは、外で立っている人の同時刻で測定した電車の長さより長くなっています。長さがちがってきます。中の人にとって電車はとまっていますから、中の人が測ったのがとまっているときの電車の長さです。それに対し外の人の測ったのは動いている電車の長さで、これは縮んで短くなる。

物さしに対する速度がちがえば同時刻というのもちがうので、長さは運動状態によってちがってきて当然です。だから、長さ、なんてのはないですよという話です。ある棒の長さをある物さしで測るとは、その物さしの静止系で同時となるよう両端が同時での二つの出来事の間の長さを測ることです。長さの話なのに時間がからんだ話になっているのがポイントです。

長さというものの定義を決めてください

長さについて言うには、長さというものの定義を決めてくださいということです。長さとはこういうものだと開き直って言ってくれ、と。確かに、鉄の棒とか電車だとかのある長さを持った物体の長短には意味があります。長短がかわるというよりは、長さというものをわれわれは何気なくある一つの定義で使っているけれど、他の定義との関係を理解してかからないと誤解をうむという話です。

実際の物体の長さが縮むということではないのです。漢然と物体の長さが縮む、と言っても、長さ、なんてものはこの世にはないわけです。あるのはある時刻にある場所を物体が占めるという出来事の連続だけなのです。

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