質問: 相対性理論で、光速に近ければ近いほど周りの時間が遅れると聞きますが、例えば100光年離れた星に(仮に)光速と全く同じ速度で移動できる宇宙船で行った場合、生きている間に到達できるのでしょうか?
回答: 高速移動すると「時刻」が遅れます。「時刻」とは時計で計ったものです。つまり、高速で移動すると時計が遅れるのです。決して、「時間そのもの」が遅れる訳ではありません。 そのことを説明します。 高速で移動する時計や強い重力が掛った時計は遅れます。光速に達っしたり、プランク力の万有引力を受けた時計は止まります。 しかし、本当に高速移動したり、強い重力が掛ると時間そのものが遅れるのでしょうか。それとも、ただ「時計が動き難くなっただけ」なのでしょうか。それを考察します。 粒子は、光速に近づくにつれて加速し難くなります。これは、加速器の実験で実証済みです。ですから、高速移動する時計を構成する粒子は動き難くなり、その時計は遅れます。 この現象を、相対性理論では「m=m0/√(1-V^2/C^2)」と表現します。質量が2倍になると、同じ力を加えても速度は1/2倍しか増えません。v[m/秒]で移動する粒子は、静止時に比べて√(1-V^2/C^2)倍しか動かないので、v[m/秒]で移動する粒子はまるで質量が1/√(1-V^2/C^2)倍に増加した様だと言います。 アインシュタイン博士も、高速で移動する粒子は質量が「m=m0/√(1-V^2/C^2)」に増加した様に振る舞うので、v[m/s]で移動する時計は1秒間に√(1-v^2/c^2)秒を刻む「と遅れると述べられています。 ものを構成する粒子を動かしているのは、主に電磁気力です。電磁気力は電磁波(=光)が電荷を帯びた粒子間を往復することで生じます。 高速移動すると、電磁波の往復距離が伸びます。また、強い重力が掛かると電磁波もゆっくりと粒子間を往復します。 この様に、粒子を動かす電磁気力が弱まるので、粒子により構成された時計は、高速移動したり強い重力が掛かると遅れるのです。 私の肉体を構成する粒子も動き難くなるので、時計と一緒に高速で移動する私は、ゆっくりと動き・思考し・年を取ります。 私がゆっくりとなるので、自分が持っている時計が遅れていることに気が付きません。逆に、静止している人は速く動き・思考し・年を取っていると見えます。また、静止している人が持っている時計は、速く進んで見えます。まるで、自分に流れる時間が遅くなった様です。 しかし、決して私に流れる時間そのものが遅くなった訳ではありません。私や時計と言う物質が動き難くなっただけです。決して、「時間そのもの」が変化する訳ではありません。 強い重力が時計に掛かっても、時計を構成する粒子は動き難くなり遅れます。 「時間そのもの」には実体がないので、構造がありません。構造を持たないものが変化する仕組みを説明することは、未来永劫不可能です。一方、物質は構造を持つので、それが変化する仕組みを説明することが出来ます。 説明出来ないことを信じることは科学ではありません。それは信仰です。ですから、高速移動や強い重力で時計が遅れる現象は、「時間の変化」で説明するのではなく、動き難さと言う「物質の変化」で説明しなければなりません。 あらゆることが自明であるか否か一応疑って見ることを「方法的懐疑」と言います。 デカルトは「方法的懐疑」により、自明なことは「我思う故に我あり」のみだと気付きました。疑っている自分が居なければ、この疑いはあり得ないからです。それ以外のことは自明でないのです。 「本当に時間そのものが変化するのか」一応疑って見ることが必要です。その為には「時間が変化する仕組み」を考えることです。そうすると、それは説明不可能であり、ただ信仰していただけだと気付く筈です。 シュバルツシルト半径内では、時計はプランク力の万有引力を受けます。ですから、時計は止まります。それ以上ブラックホールに落下しても時計は止まったままです。 この様に私が高速移動すると私の肉体を構成する粒子は動き難くなり、私はゆっくりと動き・思考し・年を取る様になります。私の持っている時計もゆっくりと時を刻みます。 高速移動する私が静止者を見ると、静止者は速く動き・思考し・年を取る様に見えます。静止者の持っている時計は速く時を刻みます。 あたかも、静止者に流れる時間が速くなったようです。しかし、実際には、私や私の持っている時計の動き方がゆっくりとなっただけです。 詳細は http://catbirdtt.web.fc2.com/kousokudeidousurutokeinookurerusikumi.... http://catbirdtt.web.fc2.com/zyuuryokuniyorizikanntokuukannzitaigah... http://catbirdtt.web.fc2.com/kousokudeidousitatokinobussitunohennka... を参照下さい。