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2020.08.23
カテゴリ： 本の感想
書籍の感想です。
今回は「マンガでわかる相対性理論」です。
マンガでわかる相対性理論光の速さで飛んだらどうなる？相対性理論のたった2つの結論とは？【電子書籍】[ 新堂 進 ]
相対性理論って言葉は聞いたことあるけど、イマイチ良く分からなくて
ちょっとでも理解できればと思い、読んでみました。
マンガだから分かりやすかな、と。
まあ、分かりやすかったのですが、それでも難しいですね。
難しいというか、今までの常識が邪魔をしてなかなか呑み込めないです。
この本ではまず「相対」という言葉の考え方は説明しています。
相対、つまり、絶対的な基準があるわけではなく、基準によって決まるという
ことですね。
80点という点数は50点の人から見たら、＋30点だけど、100点の人から見たら
ー20点みたいな。
で、相対性理論では「時間や空間そのものも相対的」なのだそうだ。
つまり
・3分という時間が「別の基準にいる人」にとっては2分だったり、５分だったりする
・3mという長さが「別の基準にいる人」にとっては2mだったり、５mだったりする
・・・
「これが世界の真実だ」と言われてもなかなか信じられないです。
まず大前提になるが、「光はどんな場合でも必ず秒速30万kmになる」ということ。
また「光の速度を超えることはない。速度には上限がある」ということ。
これは止まっている人が発射した光なら違和感ないですが、仮に秒速10万kmで
進んでいたとしても、光の速さは秒速30万kmになるということです。
この光の「必ず秒速30万kmになる」を前提にすると、時間や空間は一人一人
別の時間を持っていて、別の結果になるという解釈をせざるを得なくなります。
なぜなら秒速10万kmで進んでいるロケットにとっても秒速30万kmになる、
ということは出発地点から見ると、40万km進んでいることになるわけです。
つまり
・地球にいる人にとっては光は30万km進んだ
・ロケットにいる人にとっては光は40万km進んだ
ということになるわけです。
（実際には「速度の上限がある」のだから、ロケットにいる人の時間がゆっくり
進んでいるということになるんですね・・・）
難しいです。
ちなみにこれは光だけに発生する特殊な現象ではない、のだそうです。
例えば時速300kmの新幹線で移動しても、時間はその分ゆっくり進むことになるそうです。
ですが、時速300kmでは光と比べてあまりに遅いので、100秒あたりの時間の遅れは
「0.000000000004秒」とのことで、通常は無視しても問題ないレベルなのだそうです。
日常生活ではこの差を感知することができなかったから、我々は気づかなかったわけですが、
速度が光速に近づけば近づくほどその差は顕著になり、相対性理論の考え方を取り
入れなければ正確な計算ができなくなったというわけです。
あと、本当に正しい速度合成の法則についても書かれています。
100kmの速度で走っている電車から100kmのボールを投げると、電車の外に人から見ると
200kmのボールが投げ出されたように見えます。
電車の速度＋ボールの速度＝外の人にとっての速度
なのですが、秒速20万kmで走るロケットから、秒速20万kmのボールを打ち出すと、
上記に式では40万kmになってしまいます。
「光の速度を超えることはない。速度には上限がある」というルールがあるので
本当に本当に正しい式は
（電車の速度＋ボールの速度）÷（1 ＋ （電車の速度×ボールの速度）÷ 光の速度の二乗）
となるそうです。
しかし、電車の速度やボールの速度はかなり遅いので、
（電車の速度×ボールの速度）÷ 光の速度の二乗）
の部分がほぼ0になってしまうため
（電車の速度＋ボールの速度）÷（1 ＋ ほぼゼロ）
となり、日常生活においては「電車の速度＋ボールの速度」と考えても
無視できる程度の誤差ということのようです。
自分たちがこんなに厳密でない世界で暮らしていると思うととても不思議な気分です。
相対性理論のことが分かった、とはとても言えませんが、そんな不思議な気分が
味わえる本でした。
今回は「マンガでわかる相対性理論」です。
マンガでわかる相対性理論光の速さで飛んだらどうなる？相対性理論のたった2つの結論とは？【電子書籍】[ 新堂 進 ]
相対性理論って言葉は聞いたことあるけど、イマイチ良く分からなくて
ちょっとでも理解できればと思い、読んでみました。
マンガだから分かりやすかな、と。
まあ、分かりやすかったのですが、それでも難しいですね。
難しいというか、今までの常識が邪魔をしてなかなか呑み込めないです。
この本ではまず「相対」という言葉の考え方は説明しています。
相対、つまり、絶対的な基準があるわけではなく、基準によって決まるという
ことですね。
80点という点数は50点の人から見たら、＋30点だけど、100点の人から見たら
ー20点みたいな。
で、相対性理論では「時間や空間そのものも相対的」なのだそうだ。
つまり
・3分という時間が「別の基準にいる人」にとっては2分だったり、５分だったりする
・3mという長さが「別の基準にいる人」にとっては2mだったり、５mだったりする
・・・
「これが世界の真実だ」と言われてもなかなか信じられないです。
まず大前提になるが、「光はどんな場合でも必ず秒速30万kmになる」ということ。
また「光の速度を超えることはない。速度には上限がある」ということ。
これは止まっている人が発射した光なら違和感ないですが、仮に秒速10万kmで
進んでいたとしても、光の速さは秒速30万kmになるということです。
この光の「必ず秒速30万kmになる」を前提にすると、時間や空間は一人一人
別の時間を持っていて、別の結果になるという解釈をせざるを得なくなります。
なぜなら秒速10万kmで進んでいるロケットにとっても秒速30万kmになる、
ということは出発地点から見ると、40万km進んでいることになるわけです。
つまり
・地球にいる人にとっては光は30万km進んだ
・ロケットにいる人にとっては光は40万km進んだ
ということになるわけです。
（実際には「速度の上限がある」のだから、ロケットにいる人の時間がゆっくり
進んでいるということになるんですね・・・）
難しいです。
ちなみにこれは光だけに発生する特殊な現象ではない、のだそうです。
例えば時速300kmの新幹線で移動しても、時間はその分ゆっくり進むことになるそうです。
ですが、時速300kmでは光と比べてあまりに遅いので、100秒あたりの時間の遅れは
「0.000000000004秒」とのことで、通常は無視しても問題ないレベルなのだそうです。
日常生活ではこの差を感知することができなかったから、我々は気づかなかったわけですが、
速度が光速に近づけば近づくほどその差は顕著になり、相対性理論の考え方を取り
入れなければ正確な計算ができなくなったというわけです。
あと、本当に正しい速度合成の法則についても書かれています。
100kmの速度で走っている電車から100kmのボールを投げると、電車の外に人から見ると
200kmのボールが投げ出されたように見えます。
電車の速度＋ボールの速度＝外の人にとっての速度
なのですが、秒速20万kmで走るロケットから、秒速20万kmのボールを打ち出すと、
上記に式では40万kmになってしまいます。
「光の速度を超えることはない。速度には上限がある」というルールがあるので
本当に本当に正しい式は
（電車の速度＋ボールの速度）÷（1 ＋ （電車の速度×ボールの速度）÷ 光の速度の二乗）
となるそうです。
しかし、電車の速度やボールの速度はかなり遅いので、
（電車の速度×ボールの速度）÷ 光の速度の二乗）
の部分がほぼ0になってしまうため
（電車の速度＋ボールの速度）÷（1 ＋ ほぼゼロ）
となり、日常生活においては「電車の速度＋ボールの速度」と考えても
無視できる程度の誤差ということのようです。
自分たちがこんなに厳密でない世界で暮らしていると思うととても不思議な気分です。
相対性理論のことが分かった、とはとても言えませんが、そんな不思議な気分が
味わえる本でした。
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