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運動している物体はローレンツ収縮により長さが静止時よりも短くなりますが、相対...

riverhorse6さん

2017/5/419:50:24

運動している物体はローレンツ収縮により長さが静止時よりも短くなりますが、相対性原理によりこれを運動している物体側から見ると他の物体の方が縮んで見えることになります。

ところで先週発売されたNEWTONには次のことが書かれてありました。
光速の0.8倍(秒速24万km)で運動するとその運動方向に静止時の長さの0.6倍に縮むので、光速の0.8倍で走行している列車は静止時の列車の長さを1とすると長さが0.6の車庫に丁度収まることになります。
しかしこれを光速の0.8倍で走行している列車から見ると静止時の長さが0.6の車庫の長さは0.36になるので当然のことながら列車は車庫に収まらず車庫からはみ出すことになります。
なぜ上記のごとく相対性理論によれば運動している物体は観測者の在する慣性系によって他の物体に収まったり収まらなかったりするのですか。
教えてください。

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ベストアンサーに選ばれた回答

2017/5/421:10:07

あなたはここでいう「収まる」という言葉の定義を勘違いしていませんか。
「収まる」とは、決してある物体の内側にある物体が存在するという意味ではありません。二つの物体を重ねて見た時に、奥の物体が前の完全には物体に隠れずに視認できるといった意味で使われています。
この「収まる」の定義においては、ローレンツ収縮云々よりももっとありふれた状況で「収まったり収まらなかったりする」という現象は発生しえます。
あなたのまさに眼前に電車があり、その少し奥に電車より一回り大きい車庫があったとします。この時、あなたの視界はほぼ電車に覆われ、車庫はガラス越しにしか見えないでしょう。ニュートンで書いてあった「収まる」にてらすと、この電車は、車庫には収まっていないと言えるでしょう。
一方、あなたが一歩ずつ後ずさりして電車から離れていったとしましょう。いつかは、電車の輪郭の外側に車庫が見えるようになると思います。これが、「観測者の在する慣性系によって他の物体に収まったり収まらなかったりする」ということの実現にあたるのです。つまり、モノの大きさは観測者によるよと言っているだけなのです(遠近法)。本当に馬鹿みたいに当たり前のことだと思います。
「収まる」の意味の違いは了解で来たでしょうか。
今説明したニュートン流の「収まる」と質問者様の「収まる」は後者の方が強い条件となっています。つまり、ニュートン流の意味で「収まる」からと言って、内側に入れられるかはわかりません。
ローレンツ収縮の場合はこの質問に対する回答は「否」となります。この文脈において、ものの大きさの違いはローレンツ収縮に依存しています。ローレンツ収縮の原因は観測者や物体が移動していることにありますので、二つの物体の速度が観測者に対して等しい時、片方の物体のみのローレンツ収縮は起こりえません。物体がもう一つの物体に包まれるとき、二者の速度は当然同じなので、二つの物体の相対的な大きさの比は、観測者が誰でも決して変わりえないのです。したがって質問者様の意味の「収まる」では、「観測者の在する慣性系によって他の物体に収まったり収まらなかったりする」ということは決してないということがわかると思います。
蛇足ですが、ニュートンってまだ売ってたんですね。

  • 2017/05/0503:19:14

    来ちゃったよこの人が。長屋修。
    質問者様は、特殊相対論について知恵袋で質問される際は、必ずこの人が荒らしに来ることを覚悟してください。耳を貸すなとは言いませんが、まじめに取り合ってもこの手の連中は話を聞きません。
    知恵袋の短い文中で相対論を説明しきることはできませんので、基本的に信用のある本で勉強していってほしいと思います。ネット上はカルトじみた否定派が多いですので、中途半端な知識で安易に耳を貸すと、混乱する恐れがあります。まず標準的な議論を一通り学んで、それを理解してから、否定派の議論に耳を貸しましょう。賛成派・否定派に回るのはそのあとでもいいと思います。

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ベストアンサー以外の回答

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s_hyamaさん

2017/5/510:38:50

相対性原理から慣性系のみを原理にできないから、そんなインチキな説明になります。

2017/5/509:38:17

本来光速で運動しても長さや重量は変化しません(と信じています)。 変化しているのはアインシュタインの理論上だけです。すなわち、人間は物を光という有限速度の道具を使ってすべてを測定しています。そのため、光束に近い(超える)ものは長さがや重さが変化してしているように錯覚しているだけです。コウモリが超音波で物を見ると音速を超える物は形が変化していると錯覚するでしょう。上空の飛行機の音のする方向にはすでになく遥か先に実体があります。このような錯覚の中で光でしか見えない人間にはどのように見えるかを表現したのがアインシュタインの理論です。

nagaya_osamuさん

2017/5/500:05:53

★riverhorse6(質問者)君、
matomarumato(回答者)君、
mathematicalstudent(回答者)君、
ghj358aqw(回答者)君、長屋修です。
君たちは相対性理論が正しいという前提で質問や回答を投
稿していますが、その様な出鱈目な理論による話しは止め
なさい。後進者が真に受ける可能性があるからです。この
注意に不服があれば、
*知恵袋の件名【人類の学問は、学問モドキ…】
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q121732990...
および
*知恵袋の件名「アインシュタインはローレンツ収縮…」
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q131702831...
および
*知恵袋の件名「相対性理論で光の速度に近い…」
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q131735450...
の各内容や更なるリンク先を良く見、新たに発見された幾
つかの原理・原則に対する反証を先ず提示しなさい。然も
なければ、世界中の子供達に対する洗脳教育(子どもの権
利条約)の助長になる恐れがあります(この意味において
君たちを徹底的に糾弾することになるかも知れません)。

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matomarumatoさん

2017/5/420:29:04

ちょうどいい解説動画がありました。

http://www.nicovideo.jp/watch/sm13106961

※ニコ動です

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