空間のひずみが伝わる速度はどのくらい？

昨日、本屋でNEWTONの4月号を買いました。この雑誌は、タイトルに引かれて何冊かかったことがあります。でも、ちゃんと読んだことがありません。だから、しばらく買い控えていました。

ところが、今回買ったのは重力の理論で気になっていたことがあったからなのです。気になることとは、空間のひずみの伝わる早さのことです。ニュートンの重力理論では、瞬時に物質が引きあうことになっています。

つまり、物体と物体は重力という力で引きあっています。地球とリンゴも引きあいます。その結果、リンゴが地球にぶつかるわけです。万有引力を唱えたニュートンはこの重力という力は瞬時に伝わるとしました。

これに異を唱えたのがアインシュタインです。彼が発表した特殊相対性理論では、光速以上のスピードで物も情報も伝わらないのです。そこで、重力という情報も引きあう相手の物質に光速以上の早さで伝わりません。そこで、ニュートンの万有引力理論と矛盾するわけです。

引きあう物質が、リンゴと地球のように近ければ、重力が瞬間的に伝わるというのも理解できます。ところが、太陽と地球だったらどうでしょう。太陽から出た光は約8分後に地球に届きます。特殊相対性理論によれば、重力の伝わる力は光速以上にはなりませんから、最速でも8分後に伝わるわけです。たとえば、隕石がぶつかって地球の重量が増加した場合は、その影響が8分後に太陽に現れるわけです。それはありえないということで、ニュートンは瞬間的に重力は伝わるとしたのだと思います。

この重力が瞬時に伝わるという万有引力理論と特殊相対性理論の矛盾を解決するために、アインシュタインが発表したのが、一般相対性理論です。この理論は、物質はその周りに空間のひずみを生み出し、そのひずみに沿って動くと唱えていると私は理解しています。これによって、お互いに引きあうということを考えなくていいのだと思います。自分の周りのひずみを考えればいいのです。つまり、重力の伝わる速度のことを考えなくて済むのです。

ところで、それでも、私は悩むのです。このひずみが伝わる速度はどのくらいなのだろうと。たとえば、隕石がぶつかって地球の質量が増加する場合もあるでしょう。あるいは、何らかの爆発が起こって地球が消滅することもあると思います。こんな風に、地球が消滅すると地球が原因でできていた空間のひずみはなくなります。このひずみの消滅は最短でも8分かかって太陽に着きます。100光年は慣れている星には最短で100年かかって空間のひずみがなくなったという情報が届きます。

逆のことを考えると、今だって、宇宙のどこかからひずみの変化が地球に届いているんですよね。

私は思うのです。自分の星がなくなった情報くらい瞬時に届いて欲しいと。いくらアインシュタインの理論が実験結果と符合するからといって、自分の消滅の情報くらい光速を超えて瞬時に伝わって欲しいものだと思います。

私には物理の専門書を読んで理解する力はありません。でも、この素人向きに書いた解説書を見ても、ひずみの伝わる早さはどこにも具体的な数字として書いてありません。読み方によっては、瞬時に空間のひずみが伝わるように理解できる著述もあります。ひずみが瞬間に伝われば、地球の消滅も瞬時に宇宙の果てまで伝わることになります。このNEWTON4月号を読んでもひずみの早さはわかりませんでした。残念。いまだに、どのくらいの速度でひずみが伝わるのかは不明。

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