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相対論的効果


T.時間と空間の主観的変化

 相対性理論では、@高速で移動し、又はA強い重力場にある場合、時計が遅れ定規の長さが変化します。ですから、@やAにある観測者には、主観的な時間や距離が変化します。その為に、物理定数は不変となります。
 しかし、B静止者やC無重力下にある者の時計と定規は変化していないので、主観的な時間や距離は客観的な時間と距離に一致します。

 相対性理論のプランク質量mpから光が脱出出来ないシュバルツシルト半径2Lpは、Aの観測者から見たものです。Cの無重力下にある者から見ると、プランク質量mpから光が脱出出来ない距離はプランク距離Lpとなります。

U.高速移動する物体の質量増加

 また、速度vで移動する物体は、同じ運動エネルギーを加えても、静止時に比べて√(1-v2/c2)倍しか動けません。運動エネルギーは光として与えられるので、物体の速度vが上がると、同じ量の運動エネルギーを光として与えても、受け取れる光の量が減少するからです。

 ですから、相対性理論では「m=m0/√(1-v2/c2) (m=vで運動している時の質量、m0=静止している時の質量)」と表現します。しかし、実際に質量が増加する訳ではありません。動き難くなるので、高速移動するとまるで粒子の質量が増加した様だと言います。

V.運動する物体の質量増加率

D運動する物体のエネルギーE=mc2=T+m0c2 (T=運動エネルギー)
です。
 しかし、高速移動すると実際に質量が1/√(1-v2/c2)倍に増加する訳ではないので
E運動する物体のエネルギーE=m0 c2/√(1-v2/c2) =T+m0c2 (T=運動エネルギー)
は成立しません。

vで運動する質量mの力学的エネルギーE=質量mの静止エネルギー+運動エネルギーT(=吸収された光のエネルギー)=(1/2)mc2+(1/2)mv2=(1/2)m(c2+v2)
でした。
 ※詳細は kothimaroの物理学を参照ください。

 故に
vで運動する物体の質量増加率=(c2+v2)/c2=(1+v2/c2)
です。1/√(1-v2/c2)ではありません。


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