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相対性理論番組いかがですか?

みなさまこんばんは。
今日はつくばで飲み会でした。
とっても楽しみました。

さて、Eテレで毎週水曜23時からやっている相対性理論の番組4回シリーズの3回目が昨夜放映されました。
ちょっとおさらいと補足です。
―――――――――――――――――――――――
昨日の放送は、これまでのおさらい的な部分として、宇宙線のような光速に近い粒子などは、相対性理論がはっきり観測できる例があるのだということと、新しい見方として
①「物は決して光速は超えられない」と②「物とエネルギーは同じこと」という2点を挙げていました。

①は既に2回の放送で何度も言ってはいますが、高速で飛ぶ宇宙船から前方にロケットを発射したような場合、速度がプラスされるので光速を超えてしまうようなことがあるのではないか?という素朴な疑問を取り上げていました。
結論としては、「絶対に光速を超えない」ですが、それを式で示していました。
要するに、光速を超えないように無理やり式を組み立てたわけなのですが、それが事実なのですから、すごいし興味深いところです。
「光がこの世で最も速い」というよりも「あらゆる物の最高速度が光速である」と言った方がわかりやすいでしょう。
この世は、物が光の速さを超えない仕組みになっているのです。そのために時間が遅れ物が縮むのです。

そしてもう一つのトピックである②は正直わかりにくかったです。
相対性理論の重要な部分の一つである「物とエネルギーは等価である(同じこと)」ということを紹介し、そのことが現れている例として核分裂、核融合(太陽も含む)を挙げていました。
説明の導入部を省略し過ぎていた感があります。

そこで少し補足します。
まず、物の量として「質量」(m)という言葉は一般的ではないので「重さ」に置き換えます。
(正しくは、地球上のような重力があって初めて重さが現れます。重さは質量に比例します。だから質量は重さの元です。一般的には質量を重さと言い換えてもいいでしょう。)

物は決して光速を超えません。ならば光速の手前まではすんなり加速できるかというと、そうではなくて、光速に近づくにつれ次第に加速のためのエネルギーが大きくなります。空気抵抗とかそういう話ではありません。物そのものを加速するためのエネルギーです。普通の生活空間では時速10kmのものを20kmに上げるなどの場合は、単純に速度の二乗に比例した運動エネルギーを加えるだけです。
ところが光速に近くなると、それ以外に物そのものを加速するために必要なエネルギーが大きくなります。
光速にうんと近づくとそのエネルギーがものすごく大きくなり、もはや光速まで上げるには無限大のエネルギーを必要とします。
このように考えない限り、あらゆる物が光速を超えないことを説明できません。
そしてこのことは「物自体がエネルギーに変わるのだ」という考えを導入しないと説明できません。
そしてその結果導き出された式が「E=mc2」(Eはエネルギー、cは光速を表す)という超有名な式なのです。

物の質量が減る核分裂のような場合は、減った分がエネルギーとして放出されます。原子力発電や核爆弾はこの原理を利用しています。
そしてそのエネルギーは見事に上の式に合うのです。
このことからもアインシュタインの考えが証明されたわけです。

ではなぜ光は光速になりえるのでしょうか?
答えは簡単です。光には質量がないからです。
質量のないものは加速のためのエネルギーは要りません。それがどんなに速くなろうとも。
でも、光と言えども光速は超えられないわけです。世の中はそういう仕組みだからです。
なんか禅問答のようでもありますね。

いかがだったでしょうか?
最終回はいよいよ最後の山場である「一般相対性理論」です。
さあ、どんな説明になるのでしょうね。楽しみです。
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テーマ : 宇宙・科学・技術
ジャンル : 学問・文化・芸術

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No title

こんばんは♪

水曜の夜、寝ぼけた頭で理解を試みましたが
正直エネルギーの話はよくわからなかったです(^_^;)
いかなるものも光速を超えない式までは、
あ~なるほど・・・と思って見てましたが(汗)
でも、そのために時間が縮み、ものがゆがむ・・・
次回は宇宙のゆがみのことが説明されるのようなので
ちょっと楽しみです(*^_^*)

それにしてもST Rockerさん、飲んで帰ってきて
こんな記事を書くなんて本当に凄いですね!!
私も先ほど帰ってきましたが今日は更新せずに
おやすみなさい・・・です(^_^;)
あ~飲んだぁ!!(笑)

そふぃーおばさんさん

おはようございます。
昨日は遅い時間にありがとうございました!
お返事おそくなりごめんなさい。
記事をアップしたとたんに寝てしまいました。
やはりエネルギーのところわかりにくかったですよね。
次回は期待しましょうね。
そふぃーおばさんさんもよいお酒だったようでよかったですね(笑)。

ど~も~♪

分からないなりに分かった気になってます…

これまたフツーのオバさんには
「エネルギーってなに?」「質量ってなに?」の世界なんですが

最近「重さ」というのものに関心があって(体重とかじゃなくて…はははは…)
「引力」ってすごいな!と思ってたんでこの話はとっても面白かったです

次回は…
多分理解できそうもないんですが…

陽陽陽さん

こんばんは。
ありがとうございました。
陽陽陽さんの取り組み、すごいですね。
引力にご関心があるのですね。
引力の解釈こそ古典力学と相対性理論では全く違うようですよ。
時間、楽しみですね。
プロフィール

ST Rocker

Author:ST Rocker
ビートルズ解析ブログへようこそ!
つくば-千葉-さいたま の三角形を行き来していますす。
モットー:理系なのに熱く音楽、政治・経済を語る。
酒と冒険と音楽をこの上なく愛し波乱万丈の人生を送るB型です。
コメントは本筋に沿ったものをお願いします。

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