光速で1年動くと地球時間で何年?
知恵袋で良い質問があったので、こちらでもう少し解説してみます。
ひゃまの回答
ロケットの中の観測者からみて、光速度の1倍の後退速度(地球に対する相対運動)V₊=Cで移動すると、C/W₊=1/√2倍にロケット内の時間と光速が遅れ、だから遅れた観測者からみて、外部が後退しているようにみえる。
それは地球の観測者から見た前進速度(ロケットに対する相対運動)V₋=C/√(1-[C/W₊]²)=1/√2倍です。
だからロケットの観測者にとっては、光速で、1年で、1光年進んで、
それは地球の観測者からみて、1/√2倍の光速で、√2年で、1光年進んだ、
ということになる。
同時の相対性の無知
に対して、光速で進めないとか、亜光速の計算する回答者が多く、勘違いしている。 これもバカ本やアホなメディアの弊害なんです。
そもそも、アインシュタインが特殊相対論を構築していった手順に光速で移動したら、鏡の自分がどう写るかという思考実験した経緯があり、
しかし今日では、この「彼がcで動いていると判断する方法がなかった」から光速度を不変に保ったアインシュタイン同期方法を取ったのは、アインシュタインが知らなかっただけということが分かっています。
勘違いの原因は、参照系で認識できる相対運動が、運動系で認識できないという矛盾を抱えたまま光速度を不変で循環論法にしたアインシュタインの思い付きです。運動系から同期できないなら参照系からも同期できないでしょう。逆に参照系から同期がとれるなら、運動系からも同期が取れるでしょう。
クロック同期方法
以上のような勘違いは、「真空中の光速は一定である」という電磁気学の言葉の曖昧さがある。これはあくまでも自由空間の話であって、「自由空間の光速は一定である」にすべきである。
その自由空間に置かれた時計の1秒で光が299,792,458m走った距離は変わらないので、それを定義値にすると言う話である。しかし運動すると速度境界が出来て、同じ自由空間中の時計とは言えなくなる。またその定義値を最高速としてしか取り扱えない絶対静止系から時間拡張できてない問題が残っている。
以下は、アインシュタイン同期でない、時間の遅れを考慮したクロック同期方法です。
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