EMUYONさんの日記

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- 2011/4/4 19:41
- 宇宙①　時間の遅れーtime delayー
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- 　よく、ＳＦ映画などで、亜高速で移動する宇宙船の中では地球と比べて時間がゆっくり進み、知らない間に地球では何百年も経っていたという話を聞きませんか？
  今回はその時間の遅れについて説明させて頂きたいと思います。
  
  「光時計」というものを通して説明します。
  　光時計とは、発光部兼受光部と鏡が向かい合わせになっていて、発光部から鏡にレーザー光線が発射され、鏡で反射されたレーザーが受光部まで戻ってきて検出されるという時計です【１枚目の写真】。ようするに、レーザーが往復するのに光の速さでどれだけかかるかを検出して刻んでゆく時計ということかな
  　さて、この光時計を亜高速で移動する宇宙船の中と宇宙船の外（地球）に置いてみます。地球から宇宙船の外にある光時計を見たときと、宇宙船の中から宇宙船の中にある光時計をみたときは１往復に同じ時間がかかります。しかし、地球から宇宙船の中にある光時計を見たときはどう見えるでしょうか。外からみたとき、発光部から鏡までレーザーが届くまでに宇宙船も横に移動しているので、レーザーは斜めに移動します。つまり宇宙船の外から見ると、レーザーはその分長い距離を移動しなければならないのです【２枚目の写真】。光速度不変の原理から、宇宙船の中の光速度は外から見ても同じなので、長い距離を進むには長い時間がかかります。よって、宇宙船の外から宇宙船の中の光時計はゆっくり刻むように見えるわけです。
  　これらのことから、「亜高速で移動する宇宙船では地球と比べて時間が遅れる」という話について説明できます。　ちなみに、亜高速でなくても運動している系では時間が遅れるので、そこらへんで走っている人の時間も遅れていることになります。
  　下手な説明＆画像ですいません
  　僕はこの話が大好きです
  　知ったかぶりでごめんなさいでも、少しでも興味をもってもらえたらうれしいです