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宇宙

相対性理論の見え方に関すること

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その人の運動状態によって同時であったり、同時でなかったりする。立場によってちがうのが相対性理論です。いま、たとえば、両の電車が線路を走っていて、電車の前部と後部にフラッシュランプが点灯するようにしてあったとします。その電車のちょうど中央に人が乗っている。前部と後部で光ったランプの光がその人のところに同時にくれば、前部と後部のそれぞれ離れたところにあるランプは同時に光ったとその人は思うわけですね。

こんどは、それを電車に乗っている人ではなくて、ちょうどその時線路のそばの地面に立っている人が見たらどう見えるか。電車の中の人には同時でも、外の人には同時ではない。これはふつうではありません。外で見ている人には前部と後部のランプが同時に光ったとは見えないんですね。

また、余談になりますが、お互いに運動していると言うと、電車は動いているからいいとしても、地面に立っている人は運動していないじゃないかと言われるかもしれませんが、物理では、止まっていることも運動の一つの状態なんです。だから、止まっていても、互いに運動しているという言い方でいいわけです。

お互いに運動している場合

動いている運動状態の車内の人と動いていない運動状態の車外の人とでは車内の人に同時だった出来事が、同じ出来事を見ている車外の人には同時ではない。いまの話は、お互いに運動している場合、Aという系とBという系とでは同時がちがうということです。

車内の人はランプに対しては運動していないが、車外の人は電車が動いているのですから、電車といっしょに動いているランプに対して動いています。同じ事件が、立場によって同時であったり、同時でなかったりする。これを「同時刻が相対的である」と言います。光を出すランプに対して動いているかどうかによって、同時かどうかがちがってくる。なぜこんなことになるのかと言えば、光の速さが一定だからなんです。光の速さが、奇妙で非常識なふるまいをすることに原因があるわけです。

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