質問: 相対性理論ではなぜ時間が遅れるのでしょうか? 相対性理論の本を見て勉強してるのですが、 速度(人や物の)が早くなると、その人の時間は遅くなると書かれていました。 しかし、理由がいまいちわからなかったので 簡単に説明してもらえないでしょうか? 光は一定の速度なので、その理論に合わせて 到達するまでの時間が遅くなるということでしょうか? よろしくお願いします。
回答: 光の速度で1年かかる星があります。 光の速度の半分の速度のロケットで、この星に向かいます。片道で2年掛かります。 ロケットの乗員が「自分自身がこの星に降り立つのを見るのは2年後」です。 ここで「地球上から、超超超超超高性能望遠鏡を使って、その瞬間を見た」とします。 星から地球に光が届くのに1年かかるので「その瞬間」は「ロケット出発から、地球時間で3年後」になります。 星に到着後、すぐに折り返して、2年かけて地球に戻ります。 ロケット内時間で、帰路について1年後(出発から3年後)、星と地球の中間点に着きます。 その瞬間、地球では「宇宙船が目的の星に到着したのが観測」されます。 つまり「地球では3年経っているのに、宇宙船内は2年しか経っていない」のです。 ロケットが地球に帰るのは「ロケット内時間で4年後」です。 では「出発から4年経った地球」にロケットは帰っているでしょうか? 「地球で3年たった時に、宇宙船が向こうに到着したのが見えた」のですから、それからたった1年で地球に帰り着ける筈はありません。 片道で2年かかるのですから、少なくとも「地球では、3+2年で、5年以上は経過している筈」です。 どうです?光の速度を考えるまでもなく「地球上と宇宙船内で、時間の流れが違う」と思いませんか?