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高速で移動する時計が遅れる仕組み
時計の遅れ
現実に高速で移動する時計は遅れます。また、時計に強い重力が掛かるとその時計は遅れます。実際に、GPS衛星搭載の時計は、高速移動するので地上の時計に比べて1秒間に100億分の2.55秒ゆっくりと時を刻みます。また、地上よりも重力の弱い所を回っているので、地上の時計に比べて1秒間に100億分の7秒速く時を刻みます。その為に、GPS衛星に搭載される時計は、地上では100億分4.45秒ゆっくりと進む様に調整されています。これで、軌道上に乗った時、地上の時計とシンクロするのです。
しかし、この事実から、高速で移動したり強い重力が掛かったりすると、時間の経過が遅れると言えるのでしょうか。それとも、ただ時計が動き難くなったので遅れただけでしょうか。このことを検証して見ます。
質量増加
光速に近づく程、物質は動かし難くなります。これは、加速器の実験でも実証されています。相対性理論では、v[m/s]で移動する物質は、静止時に比べて√(1-v2/c2)倍しか動かないと表現します。そして、カウフマンの実験で、その事実は確認されました。
つまり、v[m/s]で移動する時計は、静止時に比べて部品が√(1-v2/c2)倍しか動かないのです。ですから、この時計は、1秒間に√(1-v2/c2)秒を刻む様になります。従って①t'=t*√(1-v2/c2)と相対性理論の変換式となります。そしての方程式は、GPS衛星搭載の時計の遅れと一致しています。時計に強い重力が掛かった時にも、時計の部品は動き難くなり、時計は遅れます。
時間自体が遅れる仕組みは説明出来ない
一方、「時間の経過の遅れる仕組み」は考えることが出来ません。時間は他のもので組み立てることが出来ず構造を持たないので、その「変化する仕組み」を考えることが出来ないのです。この様に、時間自体が遅れる仕組みは永遠に明らかには出来ませんし、上記のとおり時間自体が遅れている訳ではないのです。
ここに原子時計があります。この時計は、原子が60回振動すると1秒を刻むとします。そして、v[m/s]で移動すると、原子の振動回数は半分の30回となりました。その為、この原子時計は、1秒間に0.5秒を刻む様になりました。では、原子に流れる時間の経過が半分に遅れたのでしょうか。それとも、原子が動き難くなっただけでしょうか。
原子が光速に達すると、その原子は振動することは出来ません。少しでも振動すると、光速を超えてしまうからです。従って、時計は時を刻むのを止めます。このことからも、高速で移動する原子は動き難くなっていることが分かります。
そもそも、時間全体が変化しても何も変らないのです。DvDを早送りで見てもスローで見ても、ストーリーや結末は同じです。何故なら、時間の変化に合わせて、物質の変化のスピードも変化するからです。変化していない時間は無いので、DvD中の登場人物には、時間の経過が変化した事自体分かりません。
DvD内世界の一部の時間の経過が遅れた時、因果関係が変化します。高速で移動している部分のみ時間の経過がゆっくりとなるのは何故でしょうか。それは、高速移動する物質は動き難くなり、物質変化のスピードが遅れるからです。
これで、物質には移動速度に応じた時間の経過があることを、上手に説明することが出来ます。
特殊相対性理論における質量増加
アインシュタイン博士も、その著書「特殊及び一般相対性理論について」でm=m0/√(1-v2/c2)との方程式で、高速移動する物質は動き難くなることを表現した上で、「移動する時計は遅れる」と言われています。決して、「高速で移動すると時間の経過が遅れる」とは言われていません。これは、暗に高速で移動する時計の部品は動き難くなるので、その時計は遅れると言われているのです。
この様に時間そのものは停止することはありません。しかし、物質の移動速度が光速に達すると、もはやそれ以外の方向には動く事は出来ません。少しでも動くと、光速を超えてしまうからです。
つまり、高速で移動すると物質を構成する粒子の相対位置は変化出来ません。従って、この物質は変化することは出来ず、時が止まった様に見えます。光速で移動する時計は止まります。私が光速で移動すると、私の肉体は変化することが出来ないので、動きを止め思考も止まり年を取るのも止まります。
但し、物質には質量があるので、実際には光速未満でしか動く事は出来ません。
ヒッグス粒子と静止系
また、静止系は存在します。数年前に、ヒッグス粒子の存在が証明されました。ヒッグス場を物質が移動すると、ヒッグス粒子が発生します。このヒッグス粒子は、すぐに消滅すると考えられています。ヒッグス粒子は、物質に動きを止める力を加えるとすぐに消滅します。そして、また物質が動くとヒッグス粒子が発生し、物質に抵抗を加えると消滅します。この様にして、ヒッグス場を移動する物質には、常に一定の力の抵抗が掛かります。
物質は、本来光速で移動しようとしますが、動くと常に一定の力の抵抗が加わるので、光速未満の速度でしか移動出来ないのです。
この「ヒッグス粒子のプール」が静止系と考えられます。何故なら、物質はこの「ヒッグス粒子のプール」の中で加速するとGが掛かるからです。
この静止系を基準にすると、物体の絶対速度が特定され、それぞれの時間の経過の仕方を①t'=t*√(1-v2/c2)より求めることが出来ます。
ヒッグス粒子のプール」が静止系です。何故ならば、物質がその中を動くことで質量が与えられ動き難くなるからです。従って、「ヒッグス粒子のプール」の中で物質が動く絶対速度を特定すると、物質の動き難さが求まり、時間の遅れ方が分かります。
Aが止まっているとすると、Bは高速で動いているのでBの時間が遅れる。逆に、Bが止まっていると考えると、Aは高速で動いているのでAの時間が遅れるとの考え方があります。
しかし、それは、「ヒッグス粒子のプール」と言う静止系を発見できなかった百年前の理論です。静止系が発見出来れば、「ヒッグス粒子のプール」を基準としたAとBの絶対速度が求まり、①t'=t*√(1-v2/c2)より、AとBそれぞれの時間の遅れが算出できるのです。
