入門 特殊相対性理論 光速に近い速さで運動すると、自分以外の全宇宙がちぢんでしまう : 『みるみる理解できる相対性理論』より

以下、佐藤勝彦 監修『みるみる理解できる相対性理論―特殊相対論も一般相対論も実はむずかしくなかった! (ニュートンムック)』P.80-83を参考にさせていただきました。

入門 特殊相対性理論 空間も時間も共にのびちぢみする : 『みるみる理解できる相対性理論』より で見たように、光速に近い速さで運動すると、空間(長さ)はちぢんでしまう。

このような特殊相対性理論の効果による空間のちぢみを「ローレンツ収縮」と呼ぶ。

光速の80%で飛ぶ宇宙船の観測者から見ると
母船までの距離が0.6倍に
母船の長さも0.6倍に
後方の惑星も横方向が0.6倍にちぢむ

すなわち

宇宙船の観測者から見ると
自分以外の宇宙全体が0.6倍にちぢんでしまうのだ

一方、この状況を母船から見ると

宇宙船だけが光速の80%で飛んでいるので、宇宙船の長さだけが0.6倍にちぢんで見える。

このように等速直進運動をしている観測者どうしはどちらが動いているかを決めることはできない。

時間の遅れも、空間のちぢみもおたがいさまになる
またこのとき、時間の遅れと空間のちぢみは同時に起きている

※さらに空間(長さ)のちぢみは運動の方向だけでおきている

mil02059

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