「大人のための相対性理論入門|時間と空間の本質に迫る」
はじめに
アインシュタインが20世紀に発表した相対性理論は、時間・空間・重力という概念を根本から覆す理論です。日常では実感しにくい内容ですが、GPSや宇宙観測など、私たちの生活に密接に関わっています。
特殊相対性理論:光の速さはすべてに優先する
1905年、アインシュタインは「光の速度は常に一定」という事実から出発し、運動する物体における時間や空間の変化を導き出しました。
主な結論
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時間の遅れ(高速で動くほど時間がゆっくり進む)
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長さの収縮(運動方向に対して短く見える)
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質量の増加(速度が上がるほど質量も増える)
これらはすべて「E = mc²」という式に集約され、原子力や宇宙工学などの分野で活用されています。
一般相対性理論:重力=空間のゆがみ
1915年には、重力の正体を「空間のゆがみ」と捉える一般相対性理論が発表されました。これはニュートン力学では説明できなかった精密な現象も解明しました。
実例
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ブラックホール
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重力レンズ(宇宙の遠方を見る手段)
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時間の遅れ(重力の強いところほど時間がゆっくり)
まとめ
相対性理論は、宇宙の本質を理解するための鍵です。
一見難しそうに見えるこの理論も、「時間も空間も、絶対的なものではない」と理解することが第一歩です。