相対性理論を学ぶ‼️

【初めに】
今日は一日雨☔️、無聊に任せて近くの文庫本を手に取った。
それが「相対性理論を楽しむ本」ついては、此処に再度の学びの一端を披露する事とした。もとより既に理解されている御仁には、今更の感は拭えないと思うが、今、少しお付き合い願いたい。

§1:二つの相対性理論
相対性理論には、二つの種類があります。アインシュタインが1905年に発表したのが、「特殊相対性理論」(因みに日本では日露戦争に勝利した年(明治38年))其れから約10年を経て1915年から1916年かけて発表したのが、「一般相対性理論」です。
この場合の「特殊」とは、「限定的な、制限つきの」という意味です。従って特殊相対性理論は、ある限定された「特殊な」場合にだけ当てはまる理論です。
一方、一般相対性理論は、もっと幅広い、あらゆるケースに使えるように、特殊相対性理論を発展させた内容になっています。
◆ 特殊相対性理論
特殊な場合とは、物理現象を見る観測者が「等速直線運動」をしている場合です。等速直線運動とは、「一定のスピードで、まっすぐに進む運動」です。静止している場合も等速直線運動に含んで考えます。
◆ 一般相対性理論
物体に力を加えると、スピードが変化したり、進む向きが変化します。此のような運動を「加速度運動」と言います。一般相対性理論は、観測者が等速直線運動をしている場合だけでなく加速度運動をしている場合にも使える理論です。加速度運動の代表例は、自由落下運動です。一般相対性理論はこの自由落下運動をさせる力、つまり重力について深く考える理論でもあるのです。

§2:宇宙ロケットは光速を超えられる⁉️
今、宇宙ロケットを発射しました。ロケットには、膨大な燃料が積まれていて、一年や二年はドンドン加速出来るものとします。当然、ロケットの速度は光速と同じになります。さらにエンジンを噴かして加速を続ければ、光速を超えることも可能です。でも、ロケットは光速を超えることは出来ません。その理由は、「ロケットの質量(重さと思って結構)が増えるから」です。即ちこの考え方です。
ロケットの速度が光速度に近づく➡︎ロケットの質量が増える➡︎前よりスピードが上がりにくくなる➡︎それでも時間をかければ、何とかスピードが上がる➡︎するとロケットの質量がさらに増える➡︎スピードがさらに上がりにくくなる。ということの繰り返しになるのです。
止まっている時の質量に比べて、動いている時の質量がどれだけになるかは、次の式で求められます。

この式で、速度の部分を「光速」にすると、分母がゼロになります。ゼロで割っての解は無限大ですから、光のスピードで動くものの質量は無限大になってしまいます。つまりロケットは光の速度までは加速できないというのです。
(投稿者の戯言:驚くことはありません。アインシュタインは、光速を超えるものは無い前提でこの式を導いたのですから)

【終わりに】
今回触れたことは、相対性理論の極々一部で、理解という言葉を使うことは、其れ自体が僭越です。しかしながら、私に取って、分からない乍らも面白く楽しい時間でした。「皺の寄ったを哀れむばかり」の年齢ではあるが、何時迄も知的好奇心を失なわなく生きたいものです。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上
≡参考にした文庫本≡
佐藤勝彦　監修「相対性理論」を楽しむ本　　ＰＨＰ文庫