【相対性理論とは？】時間の感じ方が見てる人によって変わってしまう不思議

はじめに、上に掲載した画像は何と読むのでしょうか？ということを前回のNOTEで出しましたが、その答えを書いておきます。答えは ”LET'S PLAY IT BY EAR." （とりあえずやってみよう／臨機応変にやっていこう）でした。とりあえずアルファベットを奈落文字風に崩してみようという試みでしたが、お楽しみいただければ幸いです。これを踏まえれば今回のタイトル画像のほとんどの文字が読めますし、書いてあることの察しがつくかもしれません。これは今筆者が欲しいものです。

さて、今回は「光」についての小話を一つ。とても有名な物理学者アインシュタインの相対性理論という名前はよく知られていますよね。最近筆者は「相対性理論とはどういうものか？」を少し理解したので自分の言葉でかみ砕いて書いてみようと思います。よろしければ最後までお付き合いくださいませ。

お話の前提としては、アインシュタインによれば、この宇宙の解釈の仕方としての決まり事は光の速さは変わらないそうなんです。ただ、これだけ聞いても「ふーん、それで？」っていう感じになってしまうはずなので、ここで一つ思考実験をしてみましょう。

上の俯瞰図ようにＡＢの２人の人間がいて、Ａさんはエレベーターに乗り込んで下降し、Ｂさんは動かずに外からＡさんを眺めることにします。Ａさんがエレベーター内で懐中電灯を真横方向に点灯するとき、ＡさんとＢさんが見る光にはちょっとしたズレが生まれます。

そのズレを説明するために、横から（Ｂさん視点で）眺めた光の動きを分かりやすいように大げさに描いてみました。エレベーターの壁に向かって放たれた懐中電灯の光はＡさんにとっては壁に向かって同じ高さで真っすぐ進むように感じます（上側矢印）。でも、Ｂさんにとってはエレベーターが下降している分だけ光の到達点がわずかに下に移動するように感じる（下側矢印）はずです。

ここで注目したいことは、ＡさんとＢさんは同じ光を見ているのに、光が進んだ距離が違うように見えているということです。そうなると「えっ？じゃあ、どっちが正しいのさ？」と混乱するわけですが、実はこれはどちらも正しいのです。これが相対性理論の "相対性" という言葉が表しているものの正体で、（同じものでも）見る立場によって見え方が変わってくるということだったのです。

でも、そうはいっても、現実問題として２人が見ている光の進んだ距離にはズレがあります。そのギャップを埋める方法をアインシュタインは考えだしました。前提条件として光の速さは変わらないんだから、代わりに「時間を伸び縮みさせる（時間の感じ方を変える）しかなくね？」と、考えたのです。よく光の速さに近づくほど時間の経ち方がゆっくりになるように感じると言われますが、アレと全く同じです。

つまり、エレベーターで下降しているＡさんは移動し続けているため、Ｂさんよりも時間の経ち方がゆっくりになっています。ゆっくりになっているのだから、その間に進むことができる光の距離も（Ｂさんが見ているものよりも）少しだけ短くなり、現実に起こっている現象と何ら矛盾しなくなるというカラクリだったのです。そういう理由があるので、２人が見ている光はどちらも正しいと表現したわけです。”誰から見て” というのが相対性理論では重要なんですね。

筆者はこの相対性理論の一部をざっくりと理解するのにだいぶ時間がかかりました。全く知らない、分からないけど興味があるという方にとって少しでも理解の助けになれば、と思います。詳細は間違っているかもしれないですけど、数式を使わずにイメージで分かろうとするならこんな感じですね。

さて、そろそろ手書きフォント作りに戻ろうと思います。よろしければ応援よろしくお願いいたします。それでは ٩(　'ω'　)و