相対論への招待（その３）

　現在２０１７年２月１６日２１時３６分である。

　どうだった？

「濡れた」

　なんか、麻友さんが言うと、生々しいなぁ。

「あっ、そうか。あれは、ダスティン・ホフマンが、男の人だから、笑えるのね」

　そうだよ。ヴァレリア・ゴリノみたいに、『美味しいお菓子を食べたみたいだったわ』って、言って欲しかったな。

「そういう太郎さんこそ、『レインマン』みたいに、カジノで、儲けてよ。数学のスペシャリストなんでしょ？」

　以前も書いたけど、私が父と一緒に働いていた会社の社長が、『カオス理論、勉強して、ラスベガスで、儲けさせてくれよ』と言ってたので、辞表に、どうやればラスベガスで儲けられるか書いたんだけど、まだ実行してないらしい。

「えっ、太郎さん。もう、分かってるの？必勝法？」

　ファインマンが、とっくに書いてるんだよ。この本の中で。

ご冗談でしょう、ファインマンさん〈上〉 (岩波現代文庫)

ご冗談でしょう、ファインマンさん〈下〉 (岩波現代文庫)

「太郎さんが、ファインマンから学んだことは、数知れないわね」

　そう。

　そのファインマンが、唯一、説明を上手くできなかったのが、相対性理論。

「下手だったという、証拠があるの？」

　私は、大学１回生のとき、『ファインマン物理学Ⅰ巻』のゼミに加わっていた。

　後に公認会計士になったグライダーの親友、『ハイゼンベルグはオレの言えないことを言ったから尊敬している』と言った友人、私と後に上野健爾さんのゼミに参加することになる友人、後に私に量子力学のノートを貸してくれることになる友人、ゼミのために下宿を提供してくれた友人、そしてクラスに４人しかいなかった女の子の１人の友人、最後に私を加えて、７人でゼミをやっていた。

「クラスに女の子４人なの？」

　京都大学理学部は、本当に女の子少ないの。

「じゃあ、大事にされるわね」

　さて、４月終わりから、ゼミを始めて、最初は、毎週２章のペース。どんどん進んで、７月頃、『第１５章　特殊相対性理論』。

　その女の子が、レポーターだった。

　一所懸命読んだんだろうと思うよ。私が、参加した、広中さんの『数理の翼夏期セミナー』の英語版の『ＪＡＭＳ（ジャムス）（Ｊａｐａｎ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）（数理科学振興会）セミナー』に浪人中に参加したって言ってたし。優秀だったからね。

「それで？」

　ゼミのとき、ひと言、

『１週間、一所懸命、読んだけど、何言ってるのか、意味が、パープー』

と言って、本を置いたんだ。

「そういうとき、太郎さんって、優しい言葉かけてあげるの？」

　私は、ただ、おかしそうに、

『アハハッ』

って、苦笑しただけだった。

「太郎さんて、残酷な人ね」

　あの頃は、今以上に、人間できてなかったからね。

「その女の人が、分からなかったというのが、ファインマンが相対性理論の説明が下手だという証拠なの？」

　もう一つ、あるんだ。

「今度は？」

　父なんだ。

「お父さまが？」

　私の家に、『ファインマン物理学』が、あったことから分かるように、父は、大学を卒業して企業に入社後、１９６７年６月１２日初版のまさに初版本を買って、勉強しているんだ。

「すごい、お父さま！」

　ところが、父は、相対性理論、理解してない。

「えっ、本当に？」

　うん。本当。

「聞いてみたの？」

　分かってるの？と、聞いたことはないけど、父の電磁気学の勉強の仕方見てれば分かる。

「物理学って、恐い世界ね」

　さて、それでは、もう知りたくてうずうずしているだろう、時間が遅れる理由を、説明しよう。

「どこから、始まるの？」

　私が、中学２年生の頃、次のような、なぞなぞを、された。

　なぞなぞ

　直径６０キロメートルの湖を、時速６０キロメートルのモーターボートで、往復するのと、そばを流れている川を、上流から下流へ、距離６０キロメートルを往復するのは、どちらが、時間がかかるでしょう。

「えっ、私、これ、分かるわよ」

　そうだろうね。中学のときの私の女の子の友達も、すぐ分かったもの。

「誰でも、分かるのね」

　麻友さんは、どう考えた？

「川の流れの流速が、時速６０キロメートルだったら、と考えたのよ」

　そうすると、どうなる？

「上流から下流へ向かうときは、時速１２０キロメートルで、速いけど、下流から上流へ向かうときは、完全に速度０キロメートルになっちゃって、戻れないのよ。だから、かかる時間は、無限大になっちゃう」

　それで、正解だね。

「これが分かると、どうなるの？」

　相対性理論って、それなんだよ。

「えっ、これって？」

　あらゆるものは、原子というもので、できてるという話は、してきた。原子って、どれくらいの大きさだっけ？

「覚えてるわよ。『躍るアトム』のテーマよね。（１オングストローム）くらいの大きさなのよね』

　さっすが、特待生。

「それで、これが分かると、どうなるの？」

　それぞれの原子から原子へ、たとえば、引力が伝わるっていうのを、イメージできるかな？

「原子と原子の間に、引力が伝わるの？」

　そう。たとえば、万有引力というものは、あらゆるものの間に、引力が働くということだから、原子と原子の間にも、引力が働く。

「一つの原子が、太陽で、別な一つが、地球みたいに思えっていうの？」

　そうなんだ。

　そういうふうに、引っ張り合っているものが、ものすごくたくさん集まったものが、麻友さんや、私や、このパソコンなんだ。

「うー、難しいわね。私の体は、のっぺりべったりつながったものかと思ってたから」

　今は、なんとなく、分かっているのでいい。

　私だって、実際に原子が見えてるわけじゃないから。

「太郎さんでも、そうなの？」

　そう。まだまだ、修行が足りなくてね（笑）

「ウフフ」

　ところで、原子と原子の間に、引力が働くって言ったじゃない。

「ええ」

　その力は、どのくらいの速さで、伝わると思う？

「力が、伝わるって？」

　つまり、ここに、半径１オングストロームの原子があったとして、そこから３オングストロームのところに別な半径１オングストロームの原子があったとしよう。

「それで？」

　ここの原子が、たとえば、最初止まってたのに、ある瞬間、時速３０キロメートルで、動き出したとしよう。

「うん」

　ここの原子が動いたことによって、そこから３オングストロームのところにある原子の方が、引っ張られる向きが変わるのは、ここの原子が動き出したまさにその瞬間かな？

「えーっ、力が伝わるって、そういうこと？」

　無限の速さで、伝わるかな？

「あれっ、でも、光より速く伝わるものは、ないんじゃなかったっけ？」

　さすが、特待生。良いところに気付いた。

「えっ、じゃあ、力も、光の速さで伝わるの？」

　万有引力は、光の速さで伝わる。

「はっ、これ、万有引力が、さっきのモーターボートじゃない」

　ほー、特待生は、千里眼だな。

「じゃあ、動いていると、時間が遅れるって、そういうことなの？」

　そうだよ。

「つまり、止まっている人と違って、動いている人の体の中の原子どうしは、色んなもののやり取りに、ちょっと時間が余計にかかる。だから、時間が遅れる。この理解で良いのよね」

　麻友さん。相対性理論の理解、また進んだね。

「太郎さん、なぜこんな簡単なこと、１年１０ヶ月も、出し惜しみしてたの？」

　出し惜しみじゃないんだ。これまでに、１年１０ヶ月の間、私が麻友さんをちょっとずつ訓練したから、『こんな簡単なこと』と、思えるんだ。

「でも、こんな簡単なことなのに、どうして、ファインマンが、説明できないの？」

　難しいことを、アマチュアに、教えるのは、大変なんだ。

「どう、大変なの？」

　わざと曲げて、説明しなければ、ならないこともある。

「でも、太郎さんは、曲げなかったわ」

　それは、私が、上手く曲げたからだ。

「じゃあ、さっきの理解は、間違いなの？」

　いや、理解した内容は、あれで正しい。

　ただ、あの理解では、実際にどれだけ遅れるか、きちんとは計算できない。

「モーターボートみたいにして、方程式で解けないの？」

　そんなに、簡単だったら、『相対性理論は、難しい』とは、言われない。

「どこが、まずいの？」

　麻友さんは、湖と川のときのように、どっちも６０キロメートルみたいに、考えているだろう。

「そうよ」

　ところが、実際の人間の体などは、加速して速度が速くなるにつれて、時間が遅れてくるにつれ、それに抵抗しようとするかのように、自分の体を縮めて、ほんのちょっと時間を進めようとするんだ。これは、同時刻の点が同じ加速をしていることの結果なんだけどね。

「結局、遅れるの？進むの？」

　遅れるんだけどね、モーターボートのときほどたくさんは、遅れないんだ。

「確かに、太郎さんの、『山を一つ越えると、次に山脈が、見える』っていうの、本当ね。でも、今日は、時間が遅れる理由が、ついに分かったわ」

　そう言ってもらえて、嬉しい。

　やっと、相対性理論の真髄に触れたね。

「ありがとう。おやすみ」

　おやすみ。

　現在２０１７年２月１７日２１時０４分である。おしまい。