星塚研究所

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光速の2/3の速度で移動する観測者から同じ速度で逆方向に移動する物体を観測することは可能?

1: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 04:58:52.799 id:D65d6z/y0
教えてエラい人

2: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 04:59:59.518 ID:3KvAq2lWd
できると思う

3: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:00:43.388 id:D65d6z/y0
>>2
思うだけでは伝わりません

4: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:02:42.529 ID:3KvAq2lWd
>>3
観測者の主観的時間が引き伸ばされるから

10: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:13:02.807 ID:3KvAq2lWd
>>4
よく考えたらこれ違うかも

5: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:04:57.306 id:D65d6z/y0
時計が刻む時間と観測者の時間は同じではない?

7: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:06:51.180 id:OFSPKwgFa
観測する側が観測しようとする相手を認識しているのであればその時点で観測は成立してる。程度はどうであれ観測は開始されていると判断すべき

8: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:10:52.978 id:D65d6z/y0
人間が観測するときって視覚情報や聴覚や嗅覚、味覚や触覚があるわけだけどそのなかで最も伝達速度が速いのが光を媒介とした視覚
なので光の速さを越えると観測できないってこと?

9: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:12:43.208 id:zA0uglzy0
観測方法による
視覚なら無理だろ

12: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:14:14.314 id:D65d6z/y0
>>9
観測方法によるのは確かなのね

11: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:13:09.266 id:D65d6z/y0
光という媒介がある視覚より直接的な触覚の方が伝達速度速いと思うんだけど何処が間違ってる?

16: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:17:44.628 id:TFkPu3eO0
普通にできる
光速は不変だから

17: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:17:54.058 id:hbCy7E7q0
運動する物体は時間の流れが遅くなるから、観測する事自体は可能やが停止した地点からの観測とはずれが生じるで

19: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:20:19.399 id:D65d6z/y0
>>17
この時間の流れが遅くなるって言うところが理解できない
時計が刻む時間と何が違うの?
それとも比喩的な表現なの?

25: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:24:59.516 ID:3KvAq2lWd
>>19
時計AとBを用意して地球からAだけを亜光速ロケットでしばらく旅行させて帰ってきたAとBを見比べたらAのほうが時計の指す時刻がBからみた過去になる
Aの方が遅く時間が流れたということに

27: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:26:19.872 id:hbCy7E7q0
>>19
いや比喩じゃなくてそのまんまの意味で、運動する物体の時間は遅くなる。
特殊相対性理論やで。飛行機の中に原子時計を乗せて飛行して時計にズレが生じるかっていう実験のなかで実証されとる。

20: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:20:47.466 id:TFkPu3eO0
まず光の2/3の速さってのは「誰から見て」というのが必要
2/3の速さを持つ者自体が観測者ということには成り得ない
おまえにとってはそうでも俺にとっては違うのが光速の世界
でも光速は誰から見てもきっちり光速

したがって>>1の問は見れる

21: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:22:38.865 id:D65d6z/y0
>>20
つまり光速を定義するには観測者を観測するものが居るってことか
いたちごっこじゃんそんなの

30: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:33:01.307 id:TFkPu3eO0
>>21
じゃあ少し言い直そう

地球から光速の2/3の速度で北に動く物体Aと、2/3の速度で南に動く物体Bがあったとする
この時地球は止まってるものとして仮定する
地球から見て、二つの物体は光速以上の速度で離れていってるように感じる
これが地球を系にして考えた時の座標

しかし、物体Aから見た座標では、物体Bは光速より遅い速度で離れていっている
2/3+2/3とはならない
これが物体Aから見た座標系
物体Bの光は必ず光速30万kmで物体Aに届く
光速は必ず光速で不変
そして光より速くなれる物体の関係は存在しない

32: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:39:19.597 id:wmh/lu470
速度合成はv+v'は成立してもv+cは無理だよ
cは秒速30万kmで一定かつ不変 全慣性系において同じcを一定とすると異なる慣性系からみた光速度に見かけ上の矛盾が生じるので時間の方を可変すると考えたのが特殊相対論
この時間の遅れに関してはGPS衛星による位置測定の方程式に組み込まれていて
遅れを考慮しないと位置がずれる

そして結論を言えば光速の2/3で互いにすれ違っても観測出来る

34: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:46:11.601 id:D65d6z/y0
>>30さんの説明でAの座標系においてBが遠ざかる速度が2/3+2/3にならないことが理解出来なかったが
>>32さんの説明でなんとなくわかった気がする
光速一定って言う決まりごとが全てを牛耳ってるってことと理解した

36: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:47:36.496 id:TFkPu3eO0
>>34
Aの座標系でBがどの速度になるかは、ローレンツ変換でぐぐればいい

37: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:48:29.210 id:D65d6z/y0
>>36
おっけ
さんくす

64: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:08:37.644 ID:+fgpvB3f0
>>34
速さってのは相対的なものだよっつー話だよ

自分が2/3Cの速さで動いているっていうのは
静止している誰かからみた相対的な速度

だから自分から遠ざかる物体を観測する自分にとってはまっっっったく関係のないこと
自分から見てとある速度で遠ざかる物体があるだけ

ほんで物体の速度は光速を超えない
自分と物体の相対速度が光速に近づくに連れて、時空が歪んで
物体の時間が止まって見えて、質量が増大してそれ以上加速できなくなっていく

65: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:10:10.445 id:D65d6z/y0
>>64
ローレンツ変換はわかった
でも光速度不変の原理が不自然すぎてキモいって話

68: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:21:07.277 id:ynBsKWl50
>>65
逆に光速のほうが普通で観測者が見てる景色がおかしいと感じるようになれば立派な物理学者
宇宙にとっては長さと時間のほうがあとから発生した曖昧な副産物よ

29: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:30:06.980 id:D65d6z/y0
特殊相対性理論

31: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:35:25.465 id:hbCy7E7q0
>>29
せやね。ただポイントなのは、理論がまず先に存在していて、理論の正しさを実証する為に実験が行われたことかな。
凄い理論は往々にして未知の新事実を予言する。

33: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:44:58.523 id:wmh/lu470
というか基本的にv<cであればどんな速さでも良い
v>cはあり得ない話だし

35: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:46:56.557 id:D65d6z/y0
とりあえずEMANの物理学の相対性理論から読み始めてるなう

38: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:50:05.234 id:wmh/lu470
EMANの物理学の相対性理論
リッチテンソル辺りから頭痛くなってきて匙投げたの思い出した

39: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:51:33.095 id:D65d6z/y0
>>38
なに読んで理解したの?
君が匙投げたものを理解できる気がしないんだがwww

40: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:55:52.264 id:wmh/lu470
>>39
一回本気で相対性理論の概論くらいは理解してみようとEMAN見てたんだけど普通に難易度高くて諦めた

42: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:59:30.884 id:WMVQN41n0
ついでに向かってくる時は見えるが
遠ざかる状態になった時は光が追いつけないから見えない

50: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:14:51.266 id:wmh/lu470
>>41
言いたいことはわかるんだけど>>32で言ったことが分かれば誤解に気付く
もしくはローレンツ変換を理解するか

43: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 05:59:33.083 id:wmh/lu470
まあ>>1の疑問に関してはローレンツ変換で解消される
丁度第1章にモデルケースとして似てるのがあったのを見つけた
もしくはそれをみていたのかもしれないけど

44: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:00:07.773 ID:/br//Xq00
「長さ」と「時間」と「速度」って必ず他の二つから導き出されるよね。
でも光速が不変である以上、速度は必ず一定なんだ。
じゃあなにが変動してるの?って言うと長さと時間。
色々な観測者にとって長さと時間だけは一致しないんだ。
そのかわり光速だけは30万kmで必ず一致するってわけ。

太陽から秒速20万Kmで離れて行っても必ず太陽の光はあなた(観測者)に30万Kmでぶつかってくる。
じゃあどうゆうことになってるの?って言うと、時間と長さが変動してるから。
つまり、観測者の状態によって長さと時間は一致しない。

これを説明してるのが特殊相対性理論

46: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:04:06.228 id:D65d6z/y0
>>44
やっぱりこれって光速一定って言う前提で成り立ってる理論って理解でおk?

47: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:05:44.259 ID:/br//Xq00
>>46
そう。
光速が常に一定なら時間と距離の関係はどうなんだよ?
って計算されたのが特殊相対性理論

48: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:10:38.992 id:D65d6z/y0
他のスレでみんなワケわかんないこと言い合って理解したとか言ってるから怖くなったけど取っ掛かりは掴めた気がする
相対性理論に詳しい人たちサンキューな

49: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:14:18.515 id:WMVQN41n0
光速に近づくと時間がゆっくりになるってのは眉唾だな
例えば人間なら神経伝達が遅くなる、細胞活動が鈍化する、てんなら納得できるが
時間という言葉を使うのは正しくない

53: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:40:41.599 id:D65d6z/y0
相対性原理は良いとして光速度不変の原理って不自然すぎね?
まあ原理だから仕方ないけどさ

54: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 06:52:26.345 ID:6on5txMZ0
よく時の流れは平等だとか言うけど
実際にこの世界で平等なのは光の速さで時間の流れは物体ごとに異なる
世界は光を基準に作られたと思う

56: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:01:37.555 id:D65d6z/y0
絶望した

59: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:06:21.357 id:ynBsKWl50
>>56
なにに?

63: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:08:17.663 id:D65d6z/y0
>>59
自分の感覚と相対性理論が噛み合わないことに

66: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:10:28.739 id:ynBsKWl50
>>63
世界はぐにゃぐにゃでしかも見る人にとって違う物だからね
感覚と噛み合うほうがおかしい

61: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:07:17.712 id:D65d6z/y0
確かに実験結果が相対性理論を示していても原理が不自然すぎて納得いかない

69: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:30:40.413 id:D65d6z/y0
俺は認めねーからなこんな理論!

70: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:35:38.833 id:j02XdQo+0
GPS衛星の時計は一般相対性理論に基づいて地上では進むようにセットされているのだが

71: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:37:57.846 id:D65d6z/y0
>>70
そりゃ知ってるよ
それって光速度不変の原理に基づいてるよね?これが受け入れらんないって言ってるの
でもEMANの物理学は読んじゃう
悔しい

72: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:40:04.855
神経の伝達物質が光である以上それより速く進む何かがあったとしても我々にとっては無と同じだぞ

74: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:45:18.605 id:D65d6z/y0
>>72
光より速い遅いではなく光の速さは誰からみても同じですって言う前提が気にくわない
そもそも観測者?が人間である必要性は無いしね

73: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:45:12.519 id:j02XdQo+0
マクスウェルの方程式を弄ると電磁波の速度が出てくるが、これが光速に一致するのも面白いね

75: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 07:48:27.834 id:D65d6z/y0
アインシュタインは予言者か何かかなって思ってきた
こう考えるとSFっぽいな

78: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:05:07.704 id:D65d6z/y0
宗教じゃんこれ
魔女裁判みたい

80: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:19:41.038 ID:+fgpvB3f0
>>78
いきなり相対性理論のこと考えるからいかん、その前夜のことを知ったほうが良い

当時、光速の計測が流行ってたんだけど
北から飛んできた光を鏡で東に反射しても、地球の自転で増速したりしねーの

でもそれっておかしいじゃん?電車からボール投げたら速くなるじゃん?
だから計測器がしょぼいと考えて、みんな計測器開発に没頭するわけ、でも変わらない
それでみんなうっすら思い始めるんだよ


 (もしかして、光だけは特別なんじゃないかな…)って


でも普通なかなかそんなこと口に出せないわけ、****扱いされるのが怖いから
そこに現れたのが、アインシュタイン


 「もう光速は不変てことにして、辻褄が合うように他を合わせようよ」


とか平気で言い出す。みんなも内心そう思ってたわけだけど、実際どうしたら良いのかわからない
そこでさらに、アインシュタインが言ったのが


 「速さ=距離÷時間でしょ、速くなると時間と距離が歪む、光速でマックス、時間が止まる、これで光速不変」


確かに理屈はあってるけど、みんな「その発想はなかったわ」の顔でポカーン
でも、アインシュタインは気にせずこの考えをせっせとまとめて

 ・エネルギーと質量の関係(E=mc^2)
 ・重力と慣性力の等価原理

を示した
で、ポカーンから我に返った人達が天体観測とかでそれが合ってることを確かめたのが、相対性理論なんだよ

82: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:27:09.790 id:D65d6z/y0
>>80
ローレンツ変換やらの理論の時点で薄々気がついてはいたけど信じられなかったんだな、当時の奴等は
まあ俺も信じられんけど

83: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:44:39.339 ID:+fgpvB3f0
>>82
当時の人達は
理論より前に現実突きつけられてたって話よ
どんだけ測っても光速変わらないって

81: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:20:29.282 id:mm9MM1Jy0
宇宙じゃ光の状態が普通で観測者が歪んだ存在なんだからしょうがないよね

84: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:51:11.778 id:D65d6z/y0
確かに時間と距離は人が勝手に決めたものだよな
光の速さは定量的な結果から変わらないと
じゃあこの違和感が間違ってるのか?

85: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:52:33.491 id:D65d6z/y0
固定観念を疑うってこう言うことなんだなと教わった気分っす

86: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2018/02/24(土) 08:52:59.223 id:D65d6z/y0
ありがとうございました
寝ます


参考文献

http://hebi.5ch.net/test/read.cgi/news4vip/1519415932/