【物理】相対性理論って結局なんなの? Theory of Relativity Part1

1 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:00:00.00 ID:XXXXXXXX
なんかアインシュタインとかいう人が考えた難しいやつってイメージしかないんだが
相対性理論って結局なんなの?誰か分かりやすく教えてくれ

2 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:01:00.00 ID:YYYYYYYY
簡単に言うと「時間と空間は絶対的なものではなく、観測者の運動状態によって変化する」って理論だよ
だから、光速に近い速度で動くと時間が遅くなったり、長さが縮んだりするんだって

3 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:02:00.00 ID:ZZZZZZZZ

2時間と空間が変化するってどういうこと?全然イメージできないんだが

4 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:03:00.00 ID:AAAAAAAA
例えば、新幹線に乗ってる人とホームにいる人を考えてみよう
新幹線に乗ってる人から見ると、ホームにいる人は後ろに動いてるように見えるよね?
でも、ホームにいる人から見ると、新幹線に乗ってる人が前に動いてるように見える

5 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:04:00.00 ID:BBBBBBBB

4それはそうだけど、相対性理論と何の関係があるの?

6 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:05:00.00 ID:CCCCCCCC

5これが「相対性」ってやつだよどっちの視点が正しいとかじゃなくて、どちらも正しいんだそして、光速不変の原理っていうのがあって、光の速度は常に一定なんだ

7 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:06:00.00 ID:DDDDDDDD

6光速不変の原理?光の速度って秒速約30万キロメートルでしょ?

8 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:07:00.00 ID:EEEEEEEE

7そうだけど、それがどんな状況でも変わらないんだ例えば、新幹線の中で懐中電灯をつけたとしようホームにいる人から見ると、懐中電灯の光は新幹線の速度+光の速度で進んでるように思えるかもしれない

9 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:08:00.00 ID:FFFFFFFF

8確かにそう思うわでも、実際は光の速度は変わらないんだ

10 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:09:00.00 ID:GGGGGGGG

9なんで変わらないの?不思議すぎるだろ

11 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:10:00.00 ID:HHHHHHHH

10それが相対性理論の不思議なところなんだ光の速度が変わらないためには、時間と空間が変化する必要があるってアインシュタインが考えたんだ

12 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:11:00.00 ID:IIIIIIII

11さっぱり分からんもっと具体的に説明してくれ

13 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:12:00.00 ID:JJJJJJJJ
例えば、光速に近い速度で宇宙旅行をしたとしよう
地球にいる人から見ると、宇宙旅行してる人の時間は遅く進んでるように見えるんだ

14 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:13:00.00 ID:KKKKKKKK

13どういうこと?宇宙旅行してる人自身は普通に時間が進んでるように感じるんじゃないの?

15 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:14:00.00 ID:LLLLLLLL

14そうなんだ宇宙旅行してる人自身は時間の流れの変化に気づかないでも、地球に戻ってきたら、地球にいる人の方がずっと歳をとってることになる

16 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:15:00.00 ID:MMMMMMMM

15SF映画みたいだなでも、実際にはそんなことは起こらないんでしょ?

17 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:16:00.00 ID:NNNNNNNN

16実は、GPS衛星では実際にこの時間の遅れが考慮されてるんだGPS衛星は高速で動いてるから、地球上の時計よりも時間が遅れるだから、その遅れを補正しないと正確な位置情報が得られないんだ

18 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:17:00.00 ID:OOOOOOOO

17マジかよ!相対性理論って現実の世界でも役に立ってるんだな

19 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:18:00.00 ID:PPPPPPPP

18そうなんだよ相対性理論は現代物理学の基礎となってる重要な理論なんだ

20 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:19:00.00 ID:QQQQQQQQ

19まだまだ理解できない部分も多いけど、少しだけ分かった気がするありがとう

21 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:20:00.00 ID:RRRRRRRR
相対性理論には、特殊相対性理論と一般相対性理論があるんだけど、
ここまで話してたのは特殊相対性理論だよ
一般相対性理論はもっと難しくて、重力と時空の歪みについて説明してるんだ

22 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:21:00.00 ID:SSSSSSSS

21重力と時空の歪み?ますます分からなくなってきた…

23 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:22:00.00 ID:TTTTTTTT

22簡単に言うと、重力は時空を歪ませる力なんだ重い物があるとその周りの時空が歪んで、光も曲がるんだ

24 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:23:00.00 ID:UUUUUUUU

23ブラックホールとかも一般相対性理論で説明できるんだっけ?

25 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:24:00.00 ID:VVVVVVVV

24そうだよブラックホールは重力が強すぎて、光さえも脱出できない天体なんだ

26 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:25:00.00 ID:WWWWWWWW
相対性理論って奥が深いんだな…
もっと勉強してみようかな

27 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:26:00.00 ID:XXXXXXXX

26頑張って!相対性理論を理解するのは難しいけど、理解できたら世界の見方が変わると思うよ

28 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:27:00.00 ID:YYYYYYYY

23光が曲がるってどういうこと?光って真っ直ぐ進むんじゃないの?

29 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:28:00.00 ID:ZZZZZZZZ

28時空が歪んでるから、光もその歪みに沿って進むことになるんだ例えるなら、トランポリンの上にボーリングの球を置くと、トランポリンがへこむよね?そのへこみにビー玉を転がすと、ビー玉は真っ直ぐに進まずに、ボーリングの球の周りを回るように曲がる

30 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:29:00.00 ID:AAAAAAAA

29なるほど!ボーリングの球が重い星で、ビー玉が光ってわけか分かりやすい例えだな

31 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:30:00.00 ID:BBBBBBBB

29でも、光って質量がないんじゃないの?質量がないのに重力の影響を受けるの?

32 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:31:00.00 ID:CCCCCCCC

31それはいい質問だね!実は、光は質量がないんだけど、エネルギーを持っているんだそして、一般相対性理論では、エネルギーも重力の影響を受けるって考えられてるんだ

33 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:32:00.00 ID:DDDDDDDD

32エネルギーも重力の影響を受けるのか…ますます不思議だな

34 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:33:00.00 ID:EEEEEEEE

32そういえば、E=mc^2って式があったよね?あれって質量とエネルギーは等価だってことだよね?

35 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:34:00.00 ID:FFFFFFFF

34その通り!あの有名な式も相対性理論から導き出されたものなんだ

36 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:35:00.00 ID:GGGGGGGG
相対性理論って、いろんなことに関係してるんだな…
ますます興味が湧いてきた

37 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:36:00.00 ID:HHHHHHHH
相対性理論を理解するには、高校物理の知識が必要なのかな?

38 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:37:00.00 ID:IIIIIIII

37基本的な概念を理解するだけなら、高校物理の知識はなくても大丈夫だと思うよでも、深く理解するには、微積分とかベクトルとかの数学の知識も必要になる

39 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:38:00.00 ID:JJJJJJJJ

38やっぱり難しいんだな…でも、頑張って勉強してみようかな

40 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:39:00.00 ID:KKKKKKKK

39頑張って!相対性理論を理解するのは大変だけど、その分、得られるものも大きいと思うよ

41 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:40:00.00 ID:LLLLLLLL
相対性理論を分かりやすく解説してる本とかサイトってある?

42 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:41:00.00 ID:MMMMMMMM

41「Newton」とか「日経サイエンス」みたいな科学雑誌によく特集されてるよあとは、ブルーバックスとか講談社現代新書とかにも分かりやすい本がある

43 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:42:00.00 ID:NNNNNNNN

41YouTubeにも解説動画がたくさん上がってるよ視覚的に理解しやすいからおすすめ

44 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:43:00.00 ID:OOOOOOOO

41いろいろ試してみて、自分に合った方法で勉強するのがいいと思うよ

45 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:44:00.00 ID:PPPPPPPP
相対性理論について語り合えて楽しかった!
みんなありがとう!

46 :名無しさん@お腹いっぱい。:2023/10/26(木) 12:45:00.00 ID:QQQQQQQQ

45こちらこそ!また何かあったらスレ立ててね!

(続く)

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