このページの目的
このページでは、相対性理論のうち、どちらかといえば簡単な「特殊相対性理論」がどんな理論であるかを、アニメーションを使って説明していきたいと思います。
相対性理論って、むっちゃムズい数学とか知ってないとわからないものなんじゃないの?
と思う人がいるかもしれません。そんなふうに「相対性理論」というとすご〜く難しいと思っている人が多いのですが、実は相対論のうち「特殊相対性理論」の本質を知るには、中学程度の数学の能力(最低、グラフを描いてその意味を理解する能力)があれば大丈夫です相対性理論の「難しい方」である一般相対性理論の方はさすがに、大学レベルの数学が必要です。。
何が必要かというと、柔軟な思考です。
相対性理論は、19世紀(前々世紀)の人間にとっては「常識破り」な理論でした。多分、ほとんどの21世紀(今世紀)の人間にとっても常識破りです。「常識」に囚われていると相対性理論は理解できません。
先に言っておくと、
- 私とあなたでは、「空間の尺度」が違う。
- 実は「時間の尺度」も立場によって違う。
- 何を隠そう「何と何が同時か」ということさえ、立場によって違う。
のような非常識がこの理論から導かれます。
というわけで、心を軽やかにして「常識を破ってやるぜ!」というつもりで、ここから先に進んでください。
準備はいいかな?
ではまず、「相対性理論」の「相対性」とは何なのか?から始めましょう。
目次
- 相対性とは何か?
- 電車の中と外
- ガリレイの相対性原理
- マイケルソン・モーレーの実験(静止した地球上で)
- マイケルソン・モーレーの実験(地球が動く)
- マイケルソン・モーレーの実験(ローレンツ短縮)
- マイケルソン・モーレーの実験に見る「同時の相対性」
- マイケルソン・モーレーの実験に見るウラシマ効果
- ウラシマ効果
- 相対論的電車(ローレンツ変換をX-Tグラフで理解する)
- アインシュタインの相対性原理
応用編(相対性理論のパラドックスに挑む)