アインシュタイン
特殊相対性理論（時間について）

[公理] 光の速さが毎秒３０万ｋｍ、といことが明らかになりました。 別の言い方をすると、「物体がどのような運動をしていても、物体からくる光の速度は毎秒３０万ｋｍ」、ということになります。 [思考実験] ニュートンの力学の解釈では、時速４０ｋｍで走っている電車の中で、人が時速４ｋｍで歩けば、人の速さは、 ４０ｋｍ＋４ｋｍ＝４４ｋｍ になります。 地球の上空を、ロケットが光速の半分のスピード毎秒１５万ｋｍで飛んで、前方に光を出せば、その光の速さは、 １５万ｋｍ＋３０万ｋｍ＝４５万ｋｍ になるはずです。 しかし、光の速さが毎秒３０万ｋｍと決まっているから、 １５万ｋｍ＋３０万ｋｍ＝３０万ｋｍ が正しい解釈になるはずです。 ニュートンの力学の計算方法に間違いがあるかもしれません。 さて、速さ＝長さ／時間だから、 ロケットの速さ=１５万ｋｍ／１秒 ロケットから出た光の速さ＝３０万ｋｍ／１秒 光を観測したときの速さ＝３０万ｋｍ／１秒 になります。 [結論] １５万ｋｍ＋３０万ｋｍ＝３０万ｋｍ と式が矛盾する理由は、「左辺が運動している世界、右辺が静止している世界、それぞれ別々の長さや時間がある」と解釈すれば、説明がつくかもしれません。 [時間のずれの公式] ロケットの中で、下から上へ光を出し、上に届く時間をt秒とします。AからBまでの長さはctになります。 ロケットが速度vで動いていれば、光がBに届くまでに、Bの位置がずれているはずです。 この「ずれ」を調べるために、ABの動きだけに着目します。 ロケットの中の人は、光が上Bに届く時間をt秒と主張します。地球上の人にとって、光の軌跡はA'Bであって、ABより長いA'Bを光（秒速３０万ｋｍ）が通過しますから、それなりに時間がかかって、これをT秒とします。長さはcTになります。 ロケットが速度vで動いているとします。T秒後の移動距離はvTです。 ピタゴラスの定理より、 (ct)2+(vT)2=(cT)2 変形すると になります。 このことは、ロケットの中のt秒は、地球上からは、もっと遅いT秒として見えます。 ただし、ロケットの中の人から見ると、「地球が動いている」と解釈できますから、地球からロケットを見たときと、ロケットから地球を見たときとで、考え方は同じです。他方の時間スピードが遅く見えるはずです。

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