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<時間差の謎:パートⅤ>
<特殊相対性理論のパラドックスについて>
さて、特殊相対性理論のレビューはいかがでしたでしょうか。サッパリ分からん場合は、読まれた方に責任があるのでなく、書いた方の力が足らないために理解が進まなかったといことですから、決して落胆はされないように。。。
いよいよご質問の長年の悩み解決に一歩近づいてきました。
ここでは今までの話の総括としてよく取りあげられる面白い話(パラドックス)を紹介しておきます。これは竹内薫 「アインシュタインとファインマンの理論を学ぶ本」工学社からの引用です。
アリスは止まっていて、ボブは速度Vで動いているとします。
【パラドックス1】・・・棒を持って車庫に突っ込む男:車庫に入る棒
長さ20メートルの棒を持った男(ボブ)が、光速の86.666・・・%で奥行き10メートルの車庫に突入する。ローレンツ収縮により棒は10メートルに縮んでいるから、棒は車庫にすっぽりと収まる。でもボブの立場では車庫が自分に向かってくるのであり、ローレンツ収縮により車庫は5メートルに縮んでいるので、棒は車庫には収まらない。う~ん、何たる矛盾。
<解釈>
車庫と一緒に立っているアリスから見ると、動いている棒の両端を同時に図ると10mだから、棒はすっぽりと車庫に入る。しかし、走っているボブに固定された座標系から棒の長さを図ると20m、ボブに向かって動いてくる車庫は5mに縮んでいるため、棒の先端が車庫の奥の壁に当ったとき、棒の3/4は入りきらないで外にある、、、以下、本よりの引用。・・・大きさのある物体の長さを測るには、両端を「同時」に測る必要があるわけだが、その「同時」の意味は人によってちがう。20mの棒を持って走っているボブからすれば、アリスは棒の先端が車庫の奥の壁に当ったとき、そこにマーカで印をつけ、ゆっくりと車庫の入り口まで時間をかけて歩いていき、車庫の入口に棒の後端が到達したとき、そこに印をつけ、「はい、棒の長さは10mでした」と発言したように思われる。ボブは「アリスよ、お前は同時に棒の両端を測っていないじゃないか!」と言いたくなるだろう。でもアリスもボブも、自分達の「同時」の概念に従って正しく棒と車庫の長さを比較したのである。二人とも間違っていない。二人の立場は相対的なのだ。・・・
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