アインシュタイン
特殊相対性理論(同時?)





[思考実験1]

電車の長さが60万kmで、かつ等速度運動をしています。電車の中の人の視線は車内にあって、外の景色を無視しています。次の現象を、電車の中の人の立場で説明します。

電車の中央で電球が光り、光が電車の前と後に向かって進みます。

1秒後、光は電車の前と後ろの壁で反射します。

2秒後、反射した光が車内中央に届き、車内の人は「電車の前後の壁が同時に光った。光が同時に届いた。」と観測するはずです。

[思考実験2]

この電車が、観測者の前を、たとえば光の1/4のスピードで走り去る(等速度運動)とします。「光の速度は毎秒30万km」に注意してください。次の現象を、電車の外の人の立場で説明します。

電車の中央で電球が光り、光が電車の前と後に向かって進みます。

4/5秒後、光は電車の後ろの壁で反射します。

4/3秒後、光は電車の前の壁で反射します。

8/5秒後、光は左から観測者の前に届きます。「電車の後の壁が光った。左から光が届いた」と観測するはずです。

8/3秒後、光は右から観測者の前に届きます。「電車の前の壁が光った。右から光が届いた」と観測するはずです。

[結論]

「光速度は一定」を基準にすると、相対速度が違っていれば、「電車の中では同時な出来事」が、「電車の外から見れば同時な出来事ではない」、という現象がおきます。物理的現象は一致しません。また、「時間の尺度はだれにとっても絶対同じ」は間違い、ということになります。


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