• CATBIRD日記 (物理・数学・歴史・哲学・宗教の未解決問題を扱ってます)
  • 移動する物質にしか適用されない時間の変化とは何か

     高速で移動するその物質にしか適用されない時間と空間の変化とは一体何でしょうか。
     高速で移動すると物質は動き難くなるので当然その物質の反応速度は遅くなります。原子時計も高速で移動するとその原子はゆっくりと振動する様になるので、その原子時計はゆっくりと時を刻みます。
     v[m/s]で移動する原子時計は1/√(1-v2/c2)秒に1秒を刻みます。この上更に時間の経過自体が1/√(1-v2/c2)に遅れると、この原子時計は1/(1-v2/c2)秒に1秒を刻む様になります。しかし、これでは現実とは乖離します。GPS衛星に搭載されている時計は、地上では√(1-v2/c2)秒に1秒を刻む様に設定されています。軌道上に乗ると√(1-v2/c2) /(1-v2/c2)=1秒となり、地上の時計と一致します。

     これで、原子時計の物質としての反応速度が遅くなっただけであり、時間の経過そのものは変化していないことが分かります。物質は、その移動速度に応じた時間の経過のあることが上手に説明出来ます。しかし、それは見かけ上のことであり、実際には時間の経過は変化せず、変化しているのは物質の反応速度の方です。強い重力が物質に掛かるとやはり物質は動き難くなり、同じ現象が起こります。

     私の1秒は1/√(1-v2/c2)秒となっています。その間に光はc/√(1-v2/c2)[m]進みます。その時、光の速度が速くなったと考えるでしょうか。光の速度は変わらず、空間の距離が縮んだと考えます。

     従って、速度v[m/s]で移動しながら現象を観察する場合、観測者の1秒は1/√(1-v2/c2)秒になり、空間も変化しているので、その観測結果を静止時の時間や空間に直して表現しなければなりません。