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相対性理論における座標の変化


 アインシュタイン博士は、測量棒でジャングルジムを作る思考実験をしました。測量棒を1[m]とします。
 静止時には、測量棒は1[m]なので、これが空間の三次元の1[m]間隔の座標です。

 v[m/s]で移動すると、ジャングルジム(=座標)は進行方向(横方向)へ√(1-v2/c2)倍「ローレンツ収縮」します。つまり測量棒(=定規)が収縮するので、横方向は√(1-v2/c2)[m]が1[m]となります。この様に、高速で移動すると空間の座標が変化します。

 同様に、v[m/s]で移動すると粒子は動きにくくなり、時計は1秒間に√(1-v2/c2)秒を刻む様になります。即ち「時間の座標」も変化します。

 この様に、相対性理論は座標を研究する学問です。時間や空間そのものが変化する訳ではありません。何故なら、時間や空間には実体がないからです。実体のないものが変化する筈はありません。

 変化するのは物質です。v[m/s]で移動すると、観測者自身や観測者の持っている時計や定規が変化するので、観測結果が静止時とは異なるのです。つまり、座標が変化するのです。


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