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ローレンツ収縮した物体の温度

ranets_eさん

2013/5/915:37:19

ローレンツ収縮した物体の温度

光速に近い速度で運動する物体では、ローレンツ収縮により長さが以下の式で表されることが知られています。

L = Lo( 1 - V^2/C^2)^1/2

このとき、物体内部に力が働く、働かない、という2つの見解があります。

そこで、内部に力が働く場合は、物体の温度が上昇します。
働かない場合は、温度に変化はありません。
どちらが正しいでしょうか?

あるは、この仮定が間違っていて、温度はローレンツ収縮に対して不変である、ならばその根拠を示してください。

補足2つのロケットを結ぶ紐が切れる、というベルと、2つのロケットの重心の位置は変わらない、という松田博士の解説を読むと納得するんだけど、では、もともとの電流と電子の流れでのローレンツ力の解説では、電子と電子の間隔が短縮されると書いてあることが多い。投票で決めることではないけど、わからないということでBAは決めません。また相対論を熱力学に応用するといろいろ矛盾が起きるようです。回答ありがとうございました。

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s_hyamaさん

編集あり2013/5/1407:53:46

相対論は間違っているという立場から申し上げますと、
これは元々ローレンツ変換の適用範囲の間違いによるトリックなんです。
ローレンツ変換は(1/√(1-v^2/c^2)=C/√(C^2-v^2))であり、不変質量(M)の(0→v)の世界のガリレイ変換じゃなく、可変質量(m)の(C→w)の世界のひゃま変換(C = w x C/w)です。
我々は運動量(P)やエネルギー(E)でしか観測できない訳であるから、その運動量(|P|)は、光速度(C)に対応する不変質量(M)は、電磁波の速さ(w=√(C^2-v^2))に対応する可変質量(m)が光の運動量による等価原理である。(|P|=MC=mw)
別に座標が変わるわけでではなく、時間発展により質量が可変するだけです。時間発展に関係する物理量の可変の観測事実しかありません。
慣性の法則下の光速度不変が基本原理ではなく、光速度一定下の慣性が基本原理であり、電磁気学的には固有時でみようが共通時で見ようが同じだから時間の進み方に結論できるということです。
だから、そもそもローレンツ収縮という事実がない。

運動エネルギーによる質量増加の検証となったカウフマンのベータ線屈曲の実験 (16-03-03-02)
http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_Key=16-03-0...

じゃあなぜ、そのような現実離れした適用が許されているのか?
アインシュタインはどこでボタンを掛け間違ったのか考察しよう。

0、アインシュタイン個人では1の光量子仮説以前に、「飛んでる光から世の中をみたらどうか?」という発想があり、最初からあり光のエネルギーと時空を混同させたと考えられる。 2から3の一般相対論を出す間に見直す時間はあったのだが、その考え方を見直さなかった。

1、プランクの量子仮説を光にも適用して光量子仮説を発表

2、特殊相対論の重力を考慮しないという形では光量子仮説と整合している。

3、次に重力を考慮し、重力と加速の等価原理の一般相対論を発表

1に矛盾はない、2に矛盾は無いが現実ではない、3は重力を考慮しない2の光速度不変の考えから重力と加速の等価原理を仮定し、1と矛盾してしまう。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1310679360...

なぜ2の時点で間違ったか?は、アインシュタイン個人というより、物理学全体の解釈として19世紀の間違ったエーテル理論の排除に置き換えられてしまったのでないだろうか?
だから2の時点から等価原理を考慮した光速度不変基準に見直すしかない。

gyouja5kakuさん の回答も、以下のwikiの説明もローレンツ変換には意味は無く、結論は時間の進み方に集約してます。
一回、ボタンを掛け間違っていることを受け入れてみて、もう一度、事実関係と照らし合わせてみてはいかがでしょうか?

しかしこの説明も、エーテルを捨てることが相対性理論のキー・ポイントだとしている点では、本質的には伝統的説明の枠内にある。さらに、ここに引用した文章のおわりの部分からは、光量子という実体のkinematicsが特殊相対論であるというふうに受けとれるが、はたしてそうであるのか。むしろ、そのままでは光量子は相対論ときびしく矛盾するものであった。なぜなら、特殊相対論はその物理的内容からいって、“連続な”電磁場のkinematicsであったから、両者の一応の統一は量子力学の成立以後にもちこされねばならなかったのである。
http://www10.ocn.ne.jp/~shima/dualism.html

ローレンツ変換は、マイケルソン・モーリーの実験結果を矛盾なく説明する手段として提案された。ローレンツは、時間の流れや光速度はすべての基準座標系において同一と考えたため、「大きな速度で動く座標系では、2 点間の距離(物体の長さ)は縮む」というローレンツ収縮を結論した。しかし、ローレンツ収縮は実験結果と矛盾した。後に、アインシュタインは、光速度の不変性と物理法則の相対性(「物理法則はあらゆる慣性系間で同一である」)の 2 つを原理として、特殊相対性理論を築いた。そこでは、ローレンツ変換から帰結される事実として、時間の進み方が観測者によって異なることを結論した。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%...

この「矛盾」は物理学そのものが成立する地点に存在する「矛盾」なのであり、この「時計」と「同時性」のパラドックスは、特殊相対性理論以来の「統一場理論」の論理的基礎として、アインシュタインの一生を貫いたのである。
http://www1.odn.ne.jp/~cex38710/clock.htm

飛んでもない光論より
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1310679360...

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txr002_2さん

2013/5/1016:11:58

あらら、応援した人にまで見放されちゃいましたねw

sindantakayaさん

編集あり2013/5/1002:10:29

温度も働く力もそのローレンツ収縮上の時空に存在する当事者から
すれば変化は無いのではないでしょうか

相対的に止まっている方の時空から観察すれば
光速に限りない速度存在は
時間スローなので温度原因の素粒子の運動速度も比例してスロー
つまり
光速に近づけば近づくほど温度は絶対零度に限りなく近づくように観察される
認識になるのかもしれません

仮にですが光速に近い速度体から
相対的静止空間上でも感じられる温度が出現すれば
それは
長距離を短時間でまたぐような温度の放出帯の出現
膨大なエネルギーの放出現象となってしまいます

編集あり2013/5/1109:47:17

申し訳ないが、質問者さんも回答されている人たちも、大きな勘違いをされている。

これは、「光速に近い速度で運動する物体の内部に力が働く」という話ではありません。多くの回答者さんが言われているように、速度というのは相対的なので、二つの慣性系の一方では力が働き、一方では力が働かないなどということはあり得ません。

そうではなくて、「静止している物体が、加速してある速度に達するまでの間、前後に引っ張られる力が働く」という話です。ある速度に達して慣性系に移行した後では、力は働きません。加速している間は相対的ではなくなるので、その物体の内部にだけ力が働くし、温度が上がるといえば上がるといってもよいでしょう。

ぜひ、元の文献をきちんと読んでから、考えていただきたい。
「相対性理論の正しい間違え方」松田卓也・木下篤也著(丸善)P93
「ゼロから学ぶ相対性理論」竹内薫著(講談社)P129

[補足]
やはりピーマン(txr002_2)には、ピーマンな(中身の無い)書き込みしかできないようだな。「応援」だの「見放された」だの、質問には全く関係のないことである。質問されている内容や回答の内容について、正しいのか間違っているのか、理由を付けて説明してくれ。

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permtationさん

編集あり2013/5/1001:27:33

それをちゃんと説明するには、
「相対論的流体力学」で説明しなければならない。
面倒なので結論だけ説明します。

単位体積当たりの粒子数を「粒子数密度」と言います。物体が運動していても、どの系から見ても、粒子数密度は「静止粒子数密度」で一定なのです。物体の温度は、その物体の重心を基準とした系から見た、粒子の平均運動エネルギーを元に計算します。物体全体がどのように動くかは関係ないんです。スカラー値になる。

これは重要です。密度があと少しだけ高くなればブラックホールになる中性子星が、運動したからと言ってブラックホールになるわけではないんです。速度とは、基準を変えれば変わってしまいます。野球のボールの速度が150km/hというのは地面に対する速さで、場外を走る車を基準にしたり、空を飛ぶ飛行機を基準にすれば別の速度になってしまう。もしローレンツ収縮が現実に起こるなら、1つの物体に対して無数の縮み方が、同時に存在するというパラドックスが発生してしまう。

もっと分かりやすく言えば、Aが静止していてBが動いているとみなした場合、縮むのはBですが、「相対性原理」から「Bが止まっていてAが動いている」と考えることも可能です。この場合は縮むのはAです。遠方の銀河がほぼ光速で遠ざかったからと言って、我々の地球が縮んだりしないでしょ?(笑)

【注意】

加速する系全体にかかる慣性力は一様で、内部のすべての点で同じです。物体を変形させるような力は生じません。ロケットエンジンを噴射したら機体が縮むはずだというのはローレンツ変換とは別の話です。一方で重力は潮汐力となって現れます。しかしこれは上下に引き伸ばされるのであって縮むのではありません。重力で物体が縮むと思い込むのは、地球上で地面が支えている、上に押し上げているためです。

慣性力と重力が等価であると言うのは、
潮汐力を無視できるほど小さな領域、
「局所慣性系」において成り立つのです。

厳密には時空の無限小領域において成り立つ概念です。

つまり加速とローレンツ収縮は直接は関係ない。

編集あり2013/5/1103:20:58

ローレンツ収縮の簡単な実証例
http://www.geocities.jp/hp_yamakatsu/lorentz.html
Lが何か、Loが何か、Vが何か、Cが何か?という説明が抜けてます。

そんなことより、eve-Onlineやれーーー。光速を超えるというのがどういうことだかわかるよw

あれ?いつからeve-Online、nexonがバックアップになったんだ?
nexonの力量が試されるな。

あれま、電話番号必須とかいってる時点でだめだなこの入口は。
まあ、もって3年だろう。

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