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相対性理論で、光速に近ければ近いほど周りの時間が遅れると聞きますが、例えば100...

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ID非公開さん

2020/1/1522:04:34

相対性理論で、光速に近ければ近いほど周りの時間が遅れると聞きますが、例えば100光年離れた星に(仮に)光速と全く同じ速度で移動できる宇宙船で行った場合、生きている間に到達できるのでしょうか?

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sac********さん

2020/1/1522:10:34

遅れるのは周りではなく光速移動している宇宙船内です。
100光年先に光速で移動したら100年かかります。
その間に地球では100年以上経っているという、相対的なお話しです。

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ベストアンサー以外の回答

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若竹彦さん

2020/1/1619:13:28

高速移動すると「時刻」が遅れます。「時刻」とは時計で計ったものです。つまり、高速で移動すると時計が遅れるのです。決して、「時間そのもの」が遅れる訳ではありません。

そのことを説明します。
高速で移動する時計や強い重力が掛った時計は遅れます。光速に達っしたり、プランク力の万有引力を受けた時計は止まります。

しかし、本当に高速移動したり、強い重力が掛ると時間そのものが遅れるのでしょうか。それとも、ただ「時計が動き難くなっただけ」なのでしょうか。それを考察します。

粒子は、光速に近づくにつれて加速し難くなります。これは、加速器の実験で実証済みです。ですから、高速移動する時計を構成する粒子は動き難くなり、その時計は遅れます。

この現象を、相対性理論では「m=m0/√(1-V^2/C^2)」と表現します。質量が2倍になると、同じ力を加えても速度は1/2倍しか増えません。v[m/秒]で移動する粒子は、静止時に比べて√(1-V^2/C^2)倍しか動かないので、v[m/秒]で移動する粒子はまるで質量が1/√(1-V^2/C^2)倍に増加した様だと言います。

アインシュタイン博士も、高速で移動する粒子は質量が「m=m0/√(1-V^2/C^2)」に増加した様に振る舞うので、v[m/s]で移動する時計は1秒間に√(1-v^2/c^2)秒を刻む「と遅れると述べられています。

ものを構成する粒子を動かしているのは、主に電磁気力です。電磁気力は電磁波(=光)が電荷を帯びた粒子間を往復することで生じます。
高速移動すると、電磁波の往復距離が伸びます。また、強い重力が掛かると電磁波もゆっくりと粒子間を往復します。
この様に、粒子を動かす電磁気力が弱まるので、粒子により構成された時計は、高速移動したり強い重力が掛かると遅れるのです。

私の肉体を構成する粒子も動き難くなるので、時計と一緒に高速で移動する私は、ゆっくりと動き・思考し・年を取ります。
私がゆっくりとなるので、自分が持っている時計が遅れていることに気が付きません。逆に、静止している人は速く動き・思考し・年を取っていると見えます。また、静止している人が持っている時計は、速く進んで見えます。まるで、自分に流れる時間が遅くなった様です。

しかし、決して私に流れる時間そのものが遅くなった訳ではありません。私や時計と言う物質が動き難くなっただけです。決して、「時間そのもの」が変化する訳ではありません。

強い重力が時計に掛かっても、時計を構成する粒子は動き難くなり遅れます。

「時間そのもの」には実体がないので、構造がありません。構造を持たないものが変化する仕組みを説明することは、未来永劫不可能です。一方、物質は構造を持つので、それが変化する仕組みを説明することが出来ます。

説明出来ないことを信じることは科学ではありません。それは信仰です。ですから、高速移動や強い重力で時計が遅れる現象は、「時間の変化」で説明するのではなく、動き難さと言う「物質の変化」で説明しなければなりません。

あらゆることが自明であるか否か一応疑って見ることを「方法的懐疑」と言います。
デカルトは「方法的懐疑」により、自明なことは「我思う故に我あり」のみだと気付きました。疑っている自分が居なければ、この疑いはあり得ないからです。それ以外のことは自明でないのです。

「本当に時間そのものが変化するのか」一応疑って見ることが必要です。その為には「時間が変化する仕組み」を考えることです。そうすると、それは説明不可能であり、ただ信仰していただけだと気付く筈です。

シュバルツシルト半径内では、時計はプランク力の万有引力を受けます。ですから、時計は止まります。それ以上ブラックホールに落下しても時計は止まったままです。

この様に私が高速移動すると私の肉体を構成する粒子は動き難くなり、私はゆっくりと動き・思考し・年を取る様になります。私の持っている時計もゆっくりと時を刻みます。

高速移動する私が静止者を見ると、静止者は速く動き・思考し・年を取る様に見えます。静止者の持っている時計は速く時を刻みます。

あたかも、静止者に流れる時間が速くなったようです。しかし、実際には、私や私の持っている時計の動き方がゆっくりとなっただけです。
詳細は
http://catbirdtt.web.fc2.com/kousokudeidousurutokeinookurerusikumi....
http://catbirdtt.web.fc2.com/zyuuryokuniyorizikanntokuukannzitaigah...
http://catbirdtt.web.fc2.com/kousokudeidousitatokinobussitunohennka...

を参照下さい。

笑い男さん

2020/1/1615:14:48

まず光速になれないにもかかわらず光速という仮定の質問なので有り得ない回答になります

まず光速になれれば質量が無限になり、その宇宙船は最強のブラックホールとなり無限の重力をもって一瞬で太陽系や銀河系を飲み込みます
そのブラックホールのせいでこの宇宙は終わりを迎えますしその星に到着とかそういう話ではなくなります

多度Cさん

2020/1/1610:17:24

既に同様の指摘がありますが
周りの時間が遅れるのではありません。
移動速度が速ければ速い物ほど、それを観測する人にはその物の時間が遅れて見えるのです。

光速は色々と特殊なので、光速と全く同じ速さではなく例えば(地球から見て)光速の60%で移動する宇宙船でまず考えましょう。
この場合、地球から観測している人には宇宙船の中の時間は80%に遅れて見えます。
光速の60%だと100光年先までは167年かかりますが、宇宙船の中の時間はその80%である133年しか経ちません。

これが例えば光速の80%の速さの宇宙船である場合は宇宙船の中の時間は60%に遅くなります。
100光年先までは地球から見て125年かかりますが、宇宙船の中ではその60%である75年しか経ちません。
さらに、光速の99%の宇宙船なら時間経過は14%に遅れ、100光年先までは宇宙船内の時間は14年少々しか経ちません。

なお宇宙船のように質量がゼロでない物体はどれだけ加速しても光速には決して到達しません。
光速では時間経過もゼロになり、100光年先なら100年かかるところ、移動している物自体の時間は1秒も進みません。

chi********さん

2020/1/1609:43:21

瞬間移動の気分で到達です。

タックさん

2020/1/1609:24:49

加速半年、減速半年で理屈の上では行けますね。 デモ質量と大きさが有るとエネルギーが無限に必要だし、宇宙空間には塵も分子も有るから衝突してダメですよ。

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