感想:NHK番組「100分 de 名著」『アインシュタイン 相対性理論』第2回「時間と空間は縮む」(2012年11月14日放送)


 NHK番組「100分 de 名著」『相対性理論』(全4回)の感想です。
(※以下、今回の話の結末まで書いてありますのでご注意ください)

■名著17 アインシュタイン相対性理論』:100分 de 名著
http://www.nhk.or.jp/meicho/famousbook/17_einstein/index.html

 NHK Eテレでの視聴です(放映:毎週水曜23:00〜23:25)。


■概要

アインシュタイン相対性理論

>20世紀初頭に発表されたアインシュタイン相対性理論。物理学の革命と言われ、時間と空間の概念を一新するとともに、原子力開発にも結びついた、この偉大な論文を知らない人はいないでしょう。
>しかし相対性理論とはどのようなものなのか、正確に答えられる人はほとんどいません。
>難解な十元連立方程式など、理解するには高度の数学知識が必要となるからです。
>しかし実は、比較的簡単にその理論を説明することもできます。アインシュタインが得意とした「思考実験」という方法を用いることです。思考実験とは、「光に近い速度で宇宙船が飛行しているとしたら、その内部で何が起きるか」といった、実現不可能な想像上の実験のことです。
>そこで11月の「100分 de 名著」では、スペシャル企画として、アニメーションやコンピューターグラフィックスを駆使して様々な思考実験を行いながら、相対性理論を読みときます。番組を見れば、数学や科学の知識がなくても、そのエッセンスが手に取るように分かります。
>ロマンあふれる「相対性理論」の不思議な世界を、どうぞお楽しみ下さい。

第2回 時間と空間は縮む


■内容

アインシュタインは「光の速度は、どの観測者から見ても、一定である」とした。この原理に基づくと、光速に近いような速い速度で移動する宇宙船があった場合、その宇宙船の内部を外から眺めると、宇宙船の中の時間がゆっくりに感じられるという不思議な現象が起きる。変化するのは時間だけではない。宇宙船が極めて速い速度で移動する時、宇宙船の中の人にとっては、周囲の空間が縮んで見える。第2回では、時間と空間に関わる不思議な現象を解説する。


・光の速度が不変と考えると、高速で動く物体の時間は遅れる
・例えば小惑星から宇宙船が旅立つ場合、小惑星から見て宇宙船の時計は遅れる
・ところが逆に宇宙船から見れば、小惑星の方の時計が遅れて見える
・どちらが正しいと言う事は無く、全ては相対的(おたがいさま)。そしてそれで不都合は無い。
・高速で動く物体の時間が遅れるということは、距離も縮むという事になる。例えば宇宙船がある星から地球に戻るために1年かかるとする。ところが船内の時計は遅れるので、船の乗員にとっては1年かからずに戻れる。つまり地球までの距離が縮んだことになる。
(以下次週)


■感想

 有名な「光時計」とかで時間の遅れについて説明。ニュートンでも読んだことがある説明ですが、出来るだけ解りやすく紹介しようとしていますね。