相対性理論を学びたい人のために

まだ一度も相対性理論を勉強したことのない人は、何か一冊相対性理論の本を読みかじってみて、なぜこんなことが?という、疑問を持ってからこのブログに来てください。ブログの先頭に戻るには表題のロゴをクリックしてください

相対論への招待(その16)

現在2020年2月11日20時11分である。

麻友「3月26日までなのよ」

私「分かってる。ただ、色んな試みを、したかったんだ」

若菜「もう、16進数、完全に諦めたんですね」

私「失敗したアイディアに、恋々としていては、研究者にはなれない」

麻友「やっぱり、一時的に躁状態にならないと、新しいアイディアは、出てこないの?」

私「アイディアの種類にもよる。何年も研究してからじゃなければ、生まれるはずもないアイディアも多いけど、最初にちょっと勘違いして、そこに財宝があると思って、何年も研究したお陰で、成功に導かれるということもある。嫌々やっているのが、一番生産性が上がらない」

結弦「相対論への招待を、どう続けるの?」

私「オリジナル原稿を、丁寧に説明するのが、間違いがないね。まだ1枚目だが、


f:id:PASTORALE:20180317105803j:plain


で、一番上と2段目の左の図くらいまで、話したね」

麻友「『相対論への招待(その12)』の頃ね」

私「かなり前に話したことだけど、光の速さで動いているものが、斜め45度の線だというの、覚えてる?」

麻友「そんなこと、言ったっけ」

私「じゃあ、ちょっと説明する」

私「まず、上の図で、横軸は、{x}-軸で、縦軸は、{t}-軸になってるね」

麻友「そうみたいね。時間の単位は、秒かしら?」

私「そのことなんだけどね。このオリジナル原稿を書いたときは、ざっと下書きのつもりだったので、書かなかったんだけど、相対性理論をやるときは、時間 {t}光速度 {c} をかけた、 {ct} を時間と思うんだ」

結弦「でも、憎くなく不二子や1億人の美女が好きで、{c=2.99792458 \times 10^8 \mathrm{m/s}} という {\mathrm{m/s}} という単位のある量だから、時間の単位が、秒でなくなっちゃわない?」

私「鋭いな。その通り、相対性理論では、時間は、長さと同じメートルで、測るんだ。本当の秒を求めたいときは、{c} で、割るんだよ」

若菜「そうだとすると、1秒経ったとき、{ct}-軸では、{c~\mathrm{m}} だけ目盛りが進んで、一方光は1秒間に30万キロ、つまり、{c=2.99792458 \times 10^8 \mathrm{m/s}} だけ、{x}-軸方向に進む。だから、横軸にも {c}、 縦軸にも {c} 動くから、光の道筋は、斜め45度なんですね」

私「そういうことだ。また、動いているものの速さについて、私は、{v_1} などと書いているが、これは、本当の速さ {v_1 \mathrm{m/s}} などを、光の速さ {c} で割って、光の何分の1の速さかを表す数値にしているんだ。相対性理論では、そのものの速さを光速度で割って、光の何分の1かを {\beta} で表すことが、多い。私が、{v_1} などと書いているのは、この {\beta} であることが多い。注意して欲しい。

{\displaystyle \beta_1 = \frac{v_1}{c}}

である」

麻友「今日は、これ以上覚えられない。解散にしましょ」

私「分かった。これで、解散」

若菜・結弦「おやすみなさーい」

麻友「おやすみ」

私「おやすみ」

 現在2020年2月11日22時22分である。おしまい。