双子のパラドックスU | |
長さがいずれも2Lの列車TおよびプラットフォームPがあり、 P,Tの中央には時計A,Bがそれぞれ設置されている。 今、列車Tが速さvでプラットフォームPに入構し、 時計A,Bがすれ違うと同時に時刻合わせを行う。 さらに、 時計BがプラットフォームPの先端の位置まで来た時点で、 列車Tは逆方向に速さvで後退して元の位置まで戻るとする。 このとき、P,Tそれぞれから相手の時計B,Aを観測すると、 双方の観測結果に差異が生じるか。 横軸を自分の時計の表示時刻、 縦軸を相手の時計の表示時刻として、 P,Tそれぞれの観測結果をグラフに整理したときどうなるかを 右図XA−WA時空平面に基づいて考察せよ。 |
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☆ ポイント ・ 特殊相対性理論 ◆Pは慣性系 →列車Tの折り返し前後で速度変化がない。※ →列車Tの折り返し前後で時間の進み方が一定で、 歪みがない。 ◆Tは加速度系 →T自身の"折り返し"前後で速度変化がある。※ →T自身の"折り返し"前後で時間の進み方が 相異し、歪みが生じる。 ※:系の速度変化は 系内の静止物体が運動することでわかる。 |
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すうがく道場 数学・科学の窓 ☆一般相対性理論(2)☆