向こうから見てみる相対性

相手の座席からこちらを見る
相対的なことをイメ－ジするには自分の席を立ち上がり相手の席にすわると分かり易くなると思います。対の物は１つに、１つの物は対にしてみました。

相棒を求む

動かないロケット
宇宙空間を自由に飛びまわるロケットが実は重力場の中の様子と見分けられないことが解かりました。その結果じっとしている重力場とおなじならロケットもじっとしていることになります。宇宙全体の姿に対して、ロケットは微動だにしないことが解かりました。このことは加速したと思われていたロケットは相対加速度のみが測定されることを示しています。ロケットの床と、それまで宙に浮いていたリンゴの間で加速度が決まるのです。床だけで加速度はき決まらないのです。

敬語の相対論

敬語の相対論
日本語の宝、敬語にも相対性があります。敬語は「尊敬」「謙譲」「丁寧」に分かれますが、尊敬と謙譲がその相対性を物語っています。尊敬は「相手を自分より高いところに押し上げ」て落差を作ります。一方謙譲は「自分が一段低いところに降りて」落差を作ります。ですから尊敬語は全て相手の動作に繋がるのです。「ご覧になる」「おっしゃる」などです。謙譲語は全て自分の動作に繋がります。「参ります」「申します」などです。相手との関連性で決まるという点で敬語と相対論は同一なのです。

リンゴのツブヤキ

地面が邪魔
地面さえなければあなたは自由に空を飛びまわれます。皆さんの動きを封じているのは地面の壁なのです。パラシュ－トで自由に落下するとき貴方の邪魔をするものは空気の抵抗ぐらいです。もし地面がなければ地球を通過して貴方は自由に宇宙空間の無重力状態を満喫できます。図の中のリンゴもロケットの床に衝突されるまでは自由です。アインシュタイン博士はこのことから加速系と重力場が同じであり、従って加速系も相対的存在であることに気が付いたのです。重力場で勝手に加速度現象が作れるのでどれが本物の加速系かがわからないからです。Ａ博士は重力場に背中を押されて一般相対論を世に押し出しました。

うちわの相対論

再び「うちわ」の相対論
団扇（うちわ）を動かしても、首を横にふっても同じく涼しいのなら本当に団扇を動かしたと言い切れるのかというのが相対論です。結局「どちらが動いたのか決まらない」というのが結論で、全ての運動がこのようなことが当てはまるというのが相対論です。

SLの相対論

ＳＬ相対論
小学唱歌に「汽車ポッポ」と言うのがあります。その１節に「畑もとぶ、とぶ家もとぶ」とあります。畑や家が後のほうにすばやく飛び去るように見えるというのです。しかし、飛び去るようにみえるのは汽車のほうです。ところがもっと視野を広く取ると、汽車が地球の自転と反対の向きに自転速度で進行しているとすると汽車はじっとしていて本当に畑や家がとんでいることになります。つまりどちらが動いていてどちらが止まっているかは議論できないのです。汽車と畑などが相対的に運動状態にあることだけが確認できるのです。この場合は等速直線運動ですが、このことは加速系でも成り立ちます。それが一般相対論です。

滝つぼの相対性

滝つぼの相対性
停止することと加速することは同じ
加速を開始することが停止することになる例を紹介します。図をご覧下さい。上流から船がのんびりと流されてきます。エンジンもかかっていなくて水面と船は相対的に停止状態です。ところが滝があることに気が付いて船頭はあわててエンジンを掛け、上流に向かい加速し、滝つぼに落ちないよう一生懸命です。この時船は両岸に対しては停止し、水面に対しては加速状態です。この時水面と船は相対的です。船は水面に対しては加速状態であっても両岸に対しては停止状態だからです。全ての運動がこのように「何に対しての運動なのか」をきめることが必要です。全ての運動が相対的です。

相対性の確認

発進は停止に同じ
無重力空間で突然ロケットが加速する状態を観察します。それまでは前後左右上下から空間のぜん動運動（動物の腸が食べ物を消化して次々に外のほうへ送り出す状況）により均等に圧迫をうけて均り合い、外見上静止しています。それを見ている私たちも同じです。突然ロケットに点火され、その床はリンゴなどをすくいとるように動きます。理想的なロケットなので永久に加速できるとします。リンゴは床にへばりついたままです。図をご覧下さい。ロケットはあっという間に彼方に飛び去ったように見えます。しかし、この光景は地球などの重力場で見られる光景と同じであることが解かります。全ての物が同一の加速度をもらうのです。真空ではリンゴも鳥の羽毛も同時にストンと落ちます。ではロケットの加速は一体なんだったのでしょうか。実はロケットは突然発進したのではなく突然止まったのです。リンゴやそれを見ている私たちが流され続けただけなのです。このことから「発進」＝「停止」ということがわかります。つまり何が動いたかは決まらないのです。リンゴとロケットの床が相対的に接近したことだけが確かめる事のできる事実です。このことからアインシュタイン博士は「加速系も相対的存在である」とすり一般相対論の建設に踏み切ったのです。重力場を正しく観察することにより相対論が完成しました。

串刺しの相対性

焼き鳥の相対性
焼き鳥を作るとき肉を串に刺しますが、串が肉に刺さるのか肉が串に刺さるのかどちらでしょうか。これはお互いに動くので串がうごいたか肉が動いたかは決まりません。加速系も同じです。重力現象が実在するので、例えば電車が動いたのか中の人が動いたのか決まりません。全ての運動がお互い様なのです。これが一般相対性です。とにかく重力場の存在が総元締めです。

こんにゃくゼリ－相対論

空間の性質
現実の空間の性質はこんにゃくゼリ－のようなものとお考え下さい。このゼリ－は物質を包み込むような性格と物質を通過する性格を兼ね備えています。包み込む性格は「慣性の法則」です。このゼリ－の裏側にニュ－トン時代は「絶対空間」なる動かし難い空間が存在すると考えられていました。しかし、地球などの真の重力場の存在により、絶対空間の存在は否定されたのです。さて、外から力を与えない限り物体はゼリ－のなすがままです。これが「慣性の法則」です。図の中でロケットはゼリ－を掻き分けて進んでいるようにみえますが果たして何に対して動いているかです。一方、地球近くのゼリ－は地球により押しのけられていてストレスを受け、歪んでいます。このため、この近くにある別の物体をひずみが少なくなるような方向に押し出します。サ－フィンや動物の腸の「ぜん動運動」のようなものです。ゼリ－そのものは場所を変えません。その結果ロケットの内部や地球上の光景は同一になり区別できません。全ての物体は同じ加速度となるからです。そうして「ロケットはリンゴなどとは「相対的に加速系」であり、どちらが動いたか決まらない」ということが確認されます。ロケットがじっとしてゼリ－空間が後に流れていったのかも知れないので、ロケットの加速系も「単なる相対的状況」なのです。こうして加速系の相対性が確認できました。加速系は全ての運動の根源なので全ての系が「相対的」という一般相対性理論が構築できるのです。