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速度の基準

2008年05月26日 19時38分03秒 | 物理学
私の好きな科学者の一人はアインシュタインです。ニュートンは偉大科学者だとは思いますが、常識くつがえすような話はでて来ません。
アインシュタインの相対性理論によると、真空での光の速度は誰が測定しても一定(秒速で約30万km)でそれより速くも遅くもならないと言うことです。
それから物体の長さや重さ、時間の流れる速さも条件によって変わると言うのですから、考えれば考えるほど頭がぐらぐらしてきます。
その相対性理論の本を読んでいたときに、こんな文章が有りました。静止している人と等速運動している人は物理学的には区別する必要が無い。
本当かいな、じっと立っている人と宇宙空間を時速1万kmで等速運動(加速も減速も方向転換もしていないと言うこと)している人が同じとはどうも納得出来ない。
そこで、速度についてちょっと考えてみたいと思います。でもこれは相対性理論とは余り関係ありません。
あなたは何処かへ出かけるとき、どのくらいの速度で移動出来るでしょうか?
歩いている時は時速4km
走った時は時速10km程度
自転車で時速30km
高速道路を自動車で移動すると時速100km
新幹線で時速270kmぐらいでしょうか
ジャンボジェット機だと時速800kmぐらい出ると思います。
いろいろな手段がありますが、いまあげた方向は全て地面に対する速度です。
そこで視点を変えてみたいと思います。
まず地球は自転しています。自転速度はどれくらいだと思いますか?
答えは時速1300kmです、音速が時速約1000kmですから、あなたは地面と一緒に超音速で移動しています。
次に地球は太陽の回りを1年かけて1周しています。私の計算が間違ってなければ時速10万kmです。
1時間で地球を2周半回れるスピードですからたいしたものだと思いませんか?
でもまだ終わりではありません。
地球は(当然太陽と一緒に)銀河系に属していることは知っていると思いますが、銀河系は回転しています。
この回転による移動する速度はどれくらいでしょうか?本に載っていた数値は秒速270kmでした。
時速にすると時速約100万kmです。
あなたは視点を変えて見れば時速100万kmで移動しているわけです。
でもそんなスピード感はありませんよね?
人が等速運動している時に速度を感じるのは周りの状況によってです。
新幹線に乗って居るときは周りの景色が後ろに流れるのを見て速さを体感してます。
飛行機では高いところを飛ぶので周りの景色はゆっくりしか動かないので、新幹線よりスピード感は無いと思いませんか?
新幹線に乗って移動している時に走行がスムーズで横揺れがなく、耳栓をしていてモーターのうなり音聞こえなかったら、そして全ての窓にブラインドが下りていて外の景色が見えないとしたら、あなたは速さを体感する基準が無くなるので速さの感覚が狂ってしまいます。
速度を測る時は基準の取り方でいろいろな速度があることが解ったでしょうか?
さてそれでは皆さんはどの基準を採用しますか?
まず間違いなく地面でしょう。他の基準は日常生活には役に立ちませんからね。
しかしそう考えると地動説は地球の外に基準を設けた時の話ですから、動いているのは天か地かと聞かれたら天が動いているというのが正解ではないでしょうか?
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