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17)

 現在2020年2月12日19時31分である。

麻友「今日は、どんなことを、研究してたの?」

私「今日は、ヤクルトレディが来たので、9時54分に起きたんだ」

麻友「寝てたの?」

私「いや、そろそろ来るなと、起きていた」

麻友「今日、水曜日じゃない」

私「数日前に、木曜に行かれないので、水曜に行きますという紙が、ポストに入ってた」

麻友「そういう場合、どうするの?」

私「手帳の水曜の欄に、『ヤクルトレディ』と、書いておく」

麻友「それだけ?」

私「手帳に書けば、私は、まず間違えない。ただ、以前鬱が続いていたときは、『12時駅前』と手帳に書いてあって、自分でもそのことを覚えているのに、寝床から起きられない、ということが、頻繁にあった」

麻友「それは、根性がなってないだけなのじゃないの?」

私「健常者は、そういうけど、一度でも、鬱を経験したら、そんなことは、言えなくなる。私の父は、朝早く起きられるのを、自慢している人間だった。逆にそのせいで、年取ってから、眠りたいのに眠れないということが、続いた。それで、お医者さんに、相談して、睡眠薬を処方してもらった。見ていたら、レンドルミン0.25mgを、飲んでいる」

麻友「えっ、太郎さん。その薬、知ってるの?」

私「横浜市立みなと赤十字病院に、入院して、薬が変わるまで、私は、初期のことは覚えていないが、向精神薬の他に、サイレースという睡眠薬を処方され、それでも、眠れないときのために、レンドルミン0.25mgという薬を、出してもらっていた。眠れないときのため、なんて言うけど、実際は、私の手帳を見ると、毎日のように、『レ』と、書き込んであり、眠るのに苦労し、起きるのにも苦労していたのが、見て取れる。その薬だから、いくら父でも、あんなもの飲んだら、起きれっこない。案の定父は、土曜日で、翌日ゆっくり寝られる日しか、レンドルミンを飲まなくなったようである」

麻友「サイレースは、どうなったの?」

私「サイレースって、フルニトラゼパムジェネリックみたいなもので、同じものなんだ。今は、鬱症状が、炭酸リチウムで少し改善し、躁になりすぎるのをオランザピンで抑えて、脳梗塞にならないように血液サラサラのバイアスピリンを飲み、病状を向精神薬セロクエルで改善し、強力なあの怖い眠り薬フルニトラゼパムで、気持ちよく眠って、次の日も、気持ちよく起きられるように、なっている」

麻友「太郎さんは、なんでも、書いてくれる。そして、書いてくれたものは、太郎さんの勘違いだった場合を除けば、本当のことなのよね」

私「もちろん。そうだよ。麻友さんにウソを言うようになったら、ふたりの関係も、終わりだよ」

麻友「太郎さんが、書いてきてくれたように、私、他に、好きな人が、いるのよ」

私「それは、十分あり得ることだよね」

麻友「その人の方が、顔も良いし、趣味も合うし、レヴェルもちょぼちょぼで、お互い魅かれ合ってるし、十分稼いでいる人なの」

私「私を、拷問にかけてるの?」

麻友「太郎さんからの、アプローチ。面白かったわ。最初、このおじさん、何を始めるのだろう? と思ってたら、もう4年と10カ月以上、ブログで、お互い楽しんだ」

私「そんな言葉を、いくら並べられても、麻友さんが私の元に来てくれないんじゃ、残念でしょうがないなあ」

麻友「2回目の、ファンミのとき、私、太郎さんとは縁がなかったのだな、と分かったのよ」

私「どういうことだい?」

麻友「太郎さん。私がいるのに、顔も見てくれずに、出口から出ちゃった。あれが、私と目を見交わす、最後のチャンスだったのに」

私「あのとき、書いたように、列の整理をしていた人に、押し出されてしまって、麻友さんの方を、見られなかったんだ」

麻友「じゃあ、一緒にはなれないけど、会ってふたりで、動画作る仕事なら、やってあげても、いいわよ。そのためには、相対論への招待、完成させてよ」

私「そういうことか。分かったよ」

麻友「若菜、結弦も、来て良いわよ」

結弦「お父さん、振られちゃって、僕たちは、生まれないってこと?」

若菜「お父さんのことだから、桜小路優(さくらこうじ ゆう)君ごときに負けを認めるわけないのよ」

結弦「速水真澄(はやみ ますみ)に、お父さんがなれるわけないよ」

若菜「プラネタリウムの話をしていた頃から、こういう構図になるのを、チラチラ考えていたんですよね。お父さん」

私「あの話を書いたのは、お前達を呼んでくるより前だよな。全部予習済みか」

結弦「それより、1、910文字も書いて、相対論が、ほったらかし」


私「じゃあ、始めるか。前回の復習をかねて、オリジナル原稿の1枚目」


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私「この図の、2段目の右側の図の説明を、始めよう」

麻友「やっとなのね。これだから、先生になんて、なれっこないのよ」

私「前回、縦軸は、時間 {t}光速度 {c} をかけた、{ct}-軸だと思い、動いているものの速さは、{v_1} であるとき、それを光速度 {c} で割って、

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

とした、{\beta} を、考えているのだと、話したな」

若菜「確かに、そう言ってました。でも、あのときの説明は、ちょっと変でした。『{c} m だけ目盛りが進んで』という言葉がありましたが、{c=2.99792458 \times 10^8 \mathrm{m/s}} で、その {c} に、{1\mathrm{s}} をかけて、{c \times 1 \mathrm{s} =2.99792458 \times 10^8 \mathrm{m}} つまり、ほぼ30万キロメートルのはずですね」

私「その通りだ。私は、普段計算するとき、単位を余り厳格に考えずに、計算してる。怪しい計算も多い。ただ、下手の鉄砲数打ちゃあたるで、とにかく計算してみたら、思いもかけなかったことが、出てくることが多い。このご時世、計算機があるのだから、間違っても良い、計算してみな」

結弦「それで、このちょっとかすれてる図では、何を計算しているの?」

私「東大宮に向かっている麻友さんの各時間での居場所を表す、{t'}-軸、正確には、{ct'}-軸で、原点と、同時刻の点は、どこなのか、計算しようとしている」

麻友「それが、{x}-軸ではないと、言うのよね。以前聞いたところによると」

私「それぞれの人が、どんな動きをしても、万人に共通の時間があって、どこを経由してきた人も、時計に狂いがなければ、いつも同じ時間になる。というのなら、話は、簡単だ。例えば、12時に秋葉原の時計と、麻友さんのスマホの時計を合わせて、麻友さんが東大宮まで行って、秋葉原に戻ったとき、両方の時計が、同じ時刻なら、平和だった。ところが、この宇宙では、そうはならないんだ。これは、実験事実なんだ」

若菜「実験事実とは?」

私「実際にそういうことを、やってみると、麻友さんの方の時計が、ゆっくり進んだということになり、秋葉原の時計で14時に秋葉原に戻ったとすると、麻友さんの時計は、13時59分59秒と少しで、14時になってない」

結弦「つまり、万人に共通な、{x}-軸と平行な、同時刻ラインというものは、止まっている人にだけ、意味があって、


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1401ページの上から3段目の、『などとは、ならない』と書いている図のように、同時刻ラインは、水平じゃないんだ」

私「そうなんだよ。だから、動いている系での、同時刻ラインを決定しなければ、ならない」

結弦「どうやって?」

私「その鍵は、何度も言ってきたが、この世界の、分子も原子もみんな、信号のやり取りを、光の速さで、行っているということなんだ。そして、その光の速さだという基準になる座標系は、今、私達が止まっていると思っている座標系だとして良い」

麻友「系とか、座標系というのは?」

私「{ct}-軸と{x}-軸とで、平面に座標を入れられる、{(x,ct)} という座標の集まりのことだ。座標平面という言葉を聞いたことないかな?」

麻友「難しい言葉、どんどん使うのね」

私「一応、特殊相対性理論は、大学の理学部の、1回生で、習うことだからね」

麻友「22時44分ね。今日は、少し特殊相対性理論が、どういうことをやろうとしているか、見えてきたわ。16進数を取り入れていたら、遥かにややこしくなってたわね。今ある『1』を使うというの、重要ね」


私「ツイッターで、まゆ◆エアサイコロさんをフォローしてみて、確かに重要な情報も入ってくるんだけど、1日に10回くらいリツイートやいいねをするので、私のタイムラインが、あふれかえってしまったので、フォローを外そうかと思う。麻友さんは、100人もフォローしてて、見ていられるの?」

麻友「全部は、見ていられないわよ。太郎さんも、SNSの使い方が、分かってきたわね」

私「じゃあ、今日は、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12日22時58分である。おしまい。