相対性理論のＱ＆Ａ

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同時が同時でないことがあるの？(同時刻の相対性)

日常生活では、自分にとって同時に起こった出来事は、他人から見ても同時に起きます。このような当然の常識が、相対性理論の世界では、通用しなくなります。

光速度が一定であるため、自分にとって二つのことが同時に起こっても、他人から見ると同時ではないということがあり得ます。

光に近い速度で飛ぶロケットに乗っています。今、ロケットのちょうど中央から、前方と後方へ光を放ちました。
ロケットの中の宇宙飛行士からは、この光は同時に端と後端に到達したように見えます。

これを地上の管制官から見たらどうなるでしょう。
ロケットのちょうど中央から、前方と後方へ放たれた光は同じスピードで先端と後端に向かいます。
こうしている間にも、ロケットは前方へ進むので、光はまず後端に到達し、次に先端に到達するはずです。

宇宙飛行士にとって、光の前方への到達と後方への到達は同時に発生しました。 ところが管制官には、光の到達は同時ではありません。

二つの出来事が、同時かどうかは、観測する人の相対的な動きによって決まるのです。このような現象を同時刻の相対性といいます。

同時刻の相対性は、相対性理論の世界で起こる現象です。日常で経験することはできません。

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