相対性理論とは

相対性原理とは「どの慣性系においても同じ物理法則が成り立つ」ということです。例えば、電車の中でボールを上にあげても自分の所に戻ってくる現象がそうです。なお、電車の屋根の上でボールを上にあげても自分の所には戻ってきません。それは空気抵抗の影響を受けるからです。

しかしこれはとても当たり前の様に思えるかもしれませんが、アインシュタインはこれを光にも当てはまるという事を提唱したのがユニークとなります。

■動きの速い物体は時間経過が遅くなる

上記に示した二つの原理を認めると、動きの速い物体の時間の経過が遅くなります。以下例で、移動している車内にいる人から見た光の速度と、車外にいる人から見た光の速度を考えます。

上記において、外の人と中の人で見える光の速さが同じだとすると、中の人から見た光の方がセンサに届くまでの時間が短くなります。すなわち、中の人の時間の流れが遅い事になるのが分かります。これを数式で表現すると以下となります。

■動きの速い物体の空間が縮んでいると考える事もできる

動きの速い物体の時間経過が遅くなるということは、空間が縮んでいると考える事もできます(空間が縮んでいるため、ある地点に到達するまでの時間が短くて済む)。時間経過が遅くなるという事が直感に反するため、理解しがたいと思われる場合は、空間が縮んだと考える方がいいかもしれません。

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