向かい合う相対論

相対とは向かい合うこと
相対論は向かい合ったひとはお互いに同じ光景を見るというメッセ－ジを送ります。例えば道路で時速４０キロで走る車Ａがあります。また向こうから時速６０キロで走ってくる車Ｂがあります。この時ＡもＢも「自分達は時速１００キロでぶつかる」と感じます。まったく同じ主張をするのです。このとき相対速度１００キロと言います。一般相対論ではもっと抽象化されてどんな動き方をしている人もお互いに同じ光景を目にすることに成るといっているのです。これは「どんな動き方でも」というのは「任意の系」という表現で束ねられます。別の言い方では加速度系となります。その訳は加速度系は全ての系を代表することが出来るからです。特に加速度ゼロの系を慣性系といい、無重力状態などです。ある系から他の系に移るときは必ず加速度を伴います。例えば止まっているひとが走ってきた電車に飛び乗るには速度０から電車の速度まで連続的な変化をすることになりますので加速度運動をすることになります。ところがアインシュタイン博士はこのような加速度運動は重力場でも何もしないで見ることができるので電車に飛び乗ったことも本当は加速度運動ではないかもしれないと言い出したのです。そして実際重力場と加速度系は区別できないことがわかり、とうとう全ての任意の系は平等で、区別できないとする一般相対論が誕生したのです。重力場こそ一般相対論の生みの親です。

具体的が大切

　物理学のワルイ癖
昔から物理学は簡単なことを大騒ぎして大袈裟に見せたりすることがあります。それで「そんなに立派なことなのか？」とえらく感心し、よくよくきいてみるとたいしたことがなくて期待はずれを喰わされたりするのです。相対論も確かに画期的なことではありますが、ごく普通のありふれた現象を以前より厳密にとらえただけのことです。相対論というとすぐ「ブラックホ－ル」とか「双子のパラドックス」などと大袈裟に書く本がおおいので注意が必要です。そんなかけ離れたことより実際に見えるスペ－スシャトルの中で無重力状態でありながら円運動という加速系が共存している様子などで十分です。このほうがよっぽど具体的です。円運動は加速系で、無重力状態は慣性系です。シャトルの軌道は重力場によって支えられています。この２つが見分けがつかないので重力場では全ての系が同等という「一般相対性」が成り立っていることを確認するほうがより実感がわいてくるでしょう。相対的現象は遠い世界のことではありません。カ－ナビをお持ちの方、ＧＰＳの人工衛星の原子時計は地上の時計より１秒間につき１００億分の４秒を遅らせてあります。これも相対論を使っての技術です。このように現実にみえるもので相対論を紹介すべきだとおもいます。