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はてなキーワード: 光速度とは
光速度不変は法則というより原理で、AIはこういう用語の間違え方しないから人間くさいと思った反面、E=mc2出してこなかったあたりはAIくさいなって思った。
でも、こうやって教えてもらうと何でも理解が捗ってむしろ人間側のスキルがゴリゴリ上がっていくの楽しい。朝はZIP見るなんてゴミみたいな会話よりはるかに時間が活きる。
地球は宇宙空間を動いているのだから、地球の進行方向と垂直方向では光の速さが変わるだろう。そう考えて実験してみたところ、どちらの速さも変わらなかった。つまり、どんな系でも光の速さは一定であるらしい。
これを式にするとこうなる。
光の速さをc, 時刻 t の間に光の進む距離を x として
x/t = c
式変形すると
ここで一旦休憩。座標系を回転させても'棒の長さは一定'という式を考えてみよう
x^2 + y^2 = const
かんたんのため z 方向は考えない
この時座系を回転させる式を行列で書くと
こうなる。（心の目で読んで欲しい）
という式を思い出すと
x'^2 + y'^2 = x^2 + y^2 = const
上の'棒の式'とは符号が逆だね。こんなときはsin cos ではなく sinh cosh を使う。
cosθ = ((exp iθ) + (exp -iθ))/2
sinθ = ((exp iθ) - (exp -iθ))/2
coshθ = ((exp θ) + (exp -θ))/2
sinhθ = ((exp θ) - (exp -θ))/2
計算すると
cosh^2 - sinh^2 = 1 になるのがわかると思う。
cos^2 + sin^2 = 1 とは符号が逆になってるね
光の速さが系を変換しても変わらないという式を行列で書くと
こうなる。 これがローレンツ変換。
棒の長さが一定、つまり空間回転は空間方向 (x,y,z)しか混ぜないけれど、
光のはやさが一定、つまりローレンツ変換は 時間と空間 (t, x ) を混ぜているでしょ？
速さ v で進むロケットを考えてみよう。
v=x/t
だ。
一方、ロケットには美加子さんが乗っていてその携帯電話の表示では地球を発ってから T時間後である。
Tを計算してみよう。
先程のローレンツ変換の式に代入すると
ここで x = ct を使ったよ。最後に cosh で全体を纏めると
になる。
ここまで誤魔化していたけど、cosh はロケットの速さ v で決まるパラメータで
1/cosh = \sqrt{1-(v/c)^2}
なんだ。天下りで申し訳ないけど、増田では式も図も書けないので導出は勘弁して欲しい
とにかくまとめると
T = t \sqrt{1-(v/c)^2}
だね。ロケットの速度 v は光速度以下なので T ＜ t になる。
地上で待つ昇くんが大学生になっても美加子さんが中学生のままなのはこんなワケだね
v が大きくなるほど時間の遅れは大きくなるよ
まず「特殊相対性理論」からやけど、これは光の速さがどんな状況でも変わらんってことが基本やねん。
たとえば、電車が走っとる中で懐中電灯を前に向けて光らしても、外でじっとしてる人が見た光の速さも同じやねん。
でも光の速さだけは、どんなに速く動いても変わらんのや。
ほんで、この理論やと「時間」や「空間」も相対的に変わるっちゅうことになる。
速く動くほど時間が遅くなるんや。これを「時間の遅れ」っていうねん。
例えて言うたら、宇宙船でめっちゃ速く移動してる人は、地球におる人に比べてゆっくり年を取る、みたいな感じや。
次に「一般相対性理論」やけど、こっちは重力が関わってくるねん。
簡単に言うたら、重いもんが空間をぐにゃっと曲げるっちゅうことや。
たとえば、地球みたいなでっかいもんがあると、その周りの空間が曲がって、そこに他のもんが引っ張られるから「重力」が生まれるんや。
まあ、ざっくり言うたらこんな感じやけど、ほんまはもっと複雑なんやで。
（もう少し詳しく教えてください）
ほな、もうちょっと深くいこか。
まず、「特殊相対性理論」についてやけど、これを理解するには「光の速さが一定」っちゅうのがどんだけすごいことか、ちゃんとわかっとかなあかん。
普通の物体は、速く動けば動くほど、その速さは他のもんに足されるやろ？
例えば、車が時速50キロで走っとって、その車の上からボールを前に時速20キロで投げたら、ボールは時速70キロで進むことになる。
せやけど、光は違うんや。どんな状況でも、どんなに速く動いとっても、光の速さは毎回秒速約30万キロメートルで一定やねん。
ほんなら、何が変わるんや？って話やけど、答えは「時間」と「空間」や。
速く動けば動くほど、時間は遅く流れるし、移動してる方向の長さは縮んでしまう。
具体的な例を出すと、もし君が光の速さにめっちゃ近いスピードで宇宙船に乗って1年旅したとしようや。
地球におる人らからしたら、その1年が例えば10年にも20年にも感じられるかもしれん。
つまり、君は歳をとらんけど、地球では時間がめっちゃ進んどるわけや。これが「時間の遅れ」や。
ほんで、次は「一般相対性理論」やけど、これはもうちょっと難しい話やねん。
特殊相対性理論は光とかスピードに注目してたけど、こっちは「重力」に焦点を当てとるんや。
重力っちゅうのは、普通に考えたら物体が引っ張り合う力やと思うやろ？でもアインシュタインはそれを「空間と時間が曲がるせい」やって言うたんや。
地球みたいな大きな質量を持っとるもんは、その周りの空間をぐにゃっと曲げるんや。これを「時空の歪み」っちゅうねん。
で、その歪んだ空間に沿って、他の物体が動くことで、まるで引っ張られてるように見えるっちゅうわけや。これが「重力」の正体や。
ゴムシートの上に重いボールを置いたら、シートがへこんで周りにくぼみができるやろ？そのくぼみに他の小さいボールを置くと、転がって重いボールに引き寄せられる。これが重力のイメージや。
太陽とか地球みたいなでっかいもんが周りの時空をへこませて、そこに他の天体が引っ張られるわけやな。
重力が強い場所ほど時間はゆっくり流れる、これを「重力による時間の遅れ」っちゅうねん。
例えば、地球の表面におる人と宇宙の遠くにおる人では、地球の表面のほうが重力が強いから、時間がわずかに遅く流れるんや。
これらの理論がなんで重要かっちゅうと、GPSとか人工衛星みたいなもんは、めっちゃ速いスピードで地球の周りを回っとるやろ？
そのために時間が遅くなってるし、地球の重力も影響を与えとるんや。
せやから、相対性理論を使ってそのズレを計算して補正せんと、正確な位置情報は得られへんねん。
ほんなわけで、相対性理論っちゅうのは、宇宙全体の「時間」や「空間」、そして「重力」がどう動くかを説明するめっちゃすごい理論なんや。
（では最後に、相対性理論と超ひも理論の関係を教えてください）
まず、相対性理論っていうのは、さっきも話した通り、重力を扱う理論やね。
特に「一般相対性理論」やと、重いもんが時空を曲げることで重力が発生する、っちゅうふうに説明しとるわけやな。
これは大きなスケール、例えば星とか銀河、宇宙全体を説明するのにめっちゃ強力な理論や。
けどな、宇宙には重力だけやなくて、他にも4つの基本的な力があんねん。
重力に加えて、電磁気力、強い核力、弱い核力っちゅうもんがあるんや。
相対性理論は重力には強いんやけど、他の力、特に小さいスケールの話になってくると話がちゃうねん。
原子とか素粒子みたいなめっちゃ小さいもんを扱うのは量子力学っちゅう別の理論が必要になる。
ここが問題なんや。相対性理論と量子力学っちゅうのは、どっちもめっちゃ成功してる理論やけど、整合性が取れへんねん。
大きいスケールやと相対性理論、小さいスケールやと量子力学、って分かれとるわけや。
でも宇宙全体を一つの理論で説明したいなら、両方をつなげる必要がある。
これを統一理論とか万物の理論っちゅうんやけど、これがまだうまくいってへんねん。
そこで出てくるんが超ひも理論や。
超ひも理論っていうのは、宇宙にある全ての物質や力が、ひも状のものからできてるっちゅう考え方やねん。
普通、素粒子は点みたいなもんやと思われとるやろ？でも超ひも理論では、実はそれがめっちゃ小さい「ひも」やっていうんや。
このひもが振動することで、違う性質の粒子になったり、力を生み出したりするっちゅう考え方や。
なんでこれがすごいんかっていうと、この理論は重力と量子力学を一緒に扱えるんや！
つまり、相対性理論で扱ってた重力も、量子力学で扱ってる小さいスケールの現象も、ひもの振動っていう一つの仕組みで説明できるようになるかもしれんって話や。
相対性理論と量子力学の一番の問題は、重力を量子化できひんってことや。
量子力学は確率的な世界やけど、相対性理論は連続した空間を扱う理論やから、この2つが衝突してしまうんや。
特に問題になるんが、ブラックホールとかビッグバンみたいなめっちゃ極端な状況や。
そこでは重力もめっちゃ強くなるし、量子効果も無視できへん。せやけど、これらを同時に説明できる理論がまだないんや。
そこで超ひも理論が登場するんやけど、ひもがめっちゃ小さいスケールでは、重力の量子化も可能になるっちゅうわけや。
つまり、相対性理論が扱ってる「大きなスケールでの重力」と、量子力学が扱う「めっちゃ小さいスケールの力」を同時に説明できるっちゅうことや。
ただしやな、超ひも理論はまだ理論段階で、実験で直接確認されたわけやないんや。
それに、超ひも理論が正しいと仮定すると、宇宙には我々が感じ取れん11次元も存在するっちゅう話になる。
今のところ、わしらが日常的に感じるのは3次元の空間と1次元の時間だけやけど、残りの次元はめっちゃ小さく「巻き込まれて」るから見えへんらしい。これが正しいかどうかもまだわからんのや。
まとめると
•相対性理論は重力を説明する強力な理論やけど、量子の世界では問題がある。
•超ひも理論は、相対性理論と量子力学を一つの理論でまとめようとするもんで、ひもの振動で全てを説明できるかもしれん。
•ただ、超ひも理論はまだ理論の段階で、実験的には確かめられてへんし、11次元の宇宙とか、ちょっと奇抜な要素も含まれとる。
超ひも理論がほんまに正しいんかどうか、まだまだ謎が多いねんけど、もし解けたら宇宙の全てが一つの理論で説明できるようになるかもしれんって、めっちゃ壮大な話やな！
ニュートンの万有引力定数 、光速度、換算プランク定数の3つの基本物理定数を組み合わせて、長さ、質量、時間の次元を持つ量を計算することができる。これらはそれぞれプランク長、プランク質量、プランク時間と呼ばれ、われわれの自然界を特徴付けるスケールとなっており、総称してプランクスケールと呼ばれる。これよりも小さいスケールでの現象は現在の物理学では記述できない。
故に離散でーす
はーいろんぱっぱ😝
「これよりも小さいスケールでの現象は現在の物理学では記述できない」について、「記述できる」とはどういう意味か、なぜ「記述できない」のか、記述できないならばなぜ「離散である」と言えるのか
University of MarylandのSpace Systems Laboratoryを率いるAkin氏の、宇宙船設計に関する箴言のリスト。 原文はここ：https://spacecraft.ssl.umd.edu/akins_laws.html
含蓄とユーモアに満ちていて理系・とくにエンジニアには刺さると思うのだが、和訳がなかったので翻訳してみた。自分は17、35、そして最後が心に残った。あなたにはどれが響いたか、コメントで教えてほしい。
1. 工学に数字は不可欠だ。数字のない分析は意見に過ぎない。
2. 宇宙船を完璧に設計するのには無限の手間がかかる。だから、どこかが不調だったとしても動作するように設計するのがよい。
3. 設計は反復的な作業だ。必要な反復回数は、今までやった回数プラス1だ。これはいつでも正しい。
4. あなたが設計に最もこだわった部分は、最終設計案においては必ず役立たずとなるだろう。この落胆とうまく付き合ってゆかねばならない。
6. （マールの法則）両対数グラフにプロットし太いマーカーを使えば、何でも線形に見えるものだ。
7. 設計を始めるとき、リーダーに一番なりたがる人間はリーダーに一番向いていない。
8. 自然において、最適点は中庸な場所にあるものだ。極限が最適点であるという主張は信用してはならない。
9. 必要な情報が十分ないことは、分析を始めないでいい言い訳には断じてならない。
10. 疑問に思ったら、推定せよ。緊急時なら、当てずっぽうでもいい。だが、実際のデータが得られたときにそこに立ち返り後始末をすることを忘れてはならない。
11. 時には、全部破棄して最初からやり直すのが一番解決に近いこともある。
12. 正しい答えが一つだとは全く限らない。間違った答えはいつも複数あるものだが。
13. 設計は要件に基づく。要件が求めるよりも少し「良い」設計にすることに正当性などない。
15. （シアの法則）設計の改善点は、主に境界部にある。設計を台無しにしてしまう点も主にそこにある。
16. 以前に似た分析を行った人たちが、当代最高の叡智と直結していたわけではない。従って、彼らの分析を自分の分析よりも信頼する理由はない。彼らの分析を自分のものとして発表する理由は、なおさらない。
17. ある分析が紙の上に書かれていることは、その正しさとは何の関係性もない。
18. 過去の経験は現実性チェックにもってこいだ。だが、現実性ばかり考えていると、ほかの点で素晴らしい設計を台無しにしてしまうこともある。
19. あなたがこの分野のほかの人々よりずば抜けて賢い可能性は非常に低い。分析の結果、終端速度が光速度の二倍になったのなら、あなたはワープ・ドライブを発明したのかもしれないが、十中八九どこかでミスをしたのだろう。
20. 悪い設計によいプレゼンをすると、いつの日か破滅する。いい設計に悪いプレゼンをすると、即座に破滅する。
21. （ララビーの法則）あなたが教室で耳にすることの半分はクソだ。教育とはどちらの半分がそうなのかを理解することだ。
22. 迷ったら、文書に残しておけ（文書化の必要性は、計画が終わった直後に最大になる）。
23. 開発スケジュールは絵空事に思えるものだ──いつの日か、それに間に合わせられなかったかどで顧客にクビにされるまでは。
24. 「仕事崩壊体系」というものがある。あなたが何らかの体系を与えない限り、積み上がる仕事は増え続け、いつの日か崩壊するからだ。
25. （ボウデンの法則）テストが失敗した後で分析を修正して、はじめからずっとくだらないミスをしていたのだと発見するのは簡単なものだ。
27. （ヴァルシの法則）スケジュールは一方向にしか進まない。
28. （レンジャーの法則）無料の発射などというものはない。
29. （フォン・ティーゼンハウゼンのプロジェクトマネージメントの法則）計画の最終的な必要規模を推定するには、予定期間をπ倍し、予定コストの小数点を一つ右にずらせ。
30. （フォン・ティーゼンハウゼンの工学設計の法則）新しい工学システムの設計に最大の影響力を及ぼしたければ、絵を描く練習をしろ。エンジニアたちの作る乗り物はいつも、最終的には初期案のコンセプトアートみたいな見た目に落ち着く。
31. （モーの進化発生の法則）どんどん高い木に登り続けても、月にたどり着くことはできない。
32. （アトキンのデモの法則）機械が全部完璧に動いているときに限って、上役はそこにいない。
33. （パットンの事業計画の法則）乱暴なやり方で今週実行されるよい計画は、来週の完璧な計画にまさる。
34. （ルーズベルトのタスク・プランニングの法則）あなたのいる場所で、あなたの持っているもので、あなたのできることをせよ。
35. （サン・テグジュペリの設計の法則）設計が完璧になったとわかるのは、足すものがなくなったときではなく、取り除くものがなくなったときだ。
36. 凡百のエンジニアは美しいものを設計できる。優れたエンジニアは効率的なものを設計できる。一流のエンジニアは、実用的なものを設計できる。
37. （ヘンショーの法則）計画を成功させる鍵は、責任の所在を明確にすることだ。
38. 「たまたま」新しいロケットを使って行われる探査計画は、事実上、そのロケットの発射計画なのだ。
39. （言い方を変えよう）有人宇宙計画を、現実的な予算・予定通りのスケジュールで進めるための3つの鍵：
1. 新しいロケットを使うな。
2. 新しいロケットを使うな。
40. （マクビランの法則）うまくいくまで、改善することはできない。
41. 何かを正しくやる十分な時間があることは絶対にないが、しかしなぜか、何かをやり直す時間ならいつも十分にあるのだ。
42. 飛行計画がなければ、金がない。飛行計画があると、時間がない。
43. 何かを本当に理解できるのは、それを三度見たときだ。もしくは、それを一度教えたときだ。
44. （ラチャンスの法則）「時間はたっぷりある」は、非常に短い時間で「時間が足りない」になる。
45. 宇宙は一切のミスを許さない。エンジニアのあなたがしくじれば、誰かが死ぬ。自分の分析はほとんど正しかったのに……と言っても、部分点はもらえない。
どうして自分自身に暗示を掛けて神さまとかいうウソを信じ込むのが推奨されているのか。
現に、日本人の多くが神さまとかいう欺瞞に頼らなくても十分暮らしていけてる。
神さまに拝まなきゃ辛いほど追い詰められてるなら、抗うつ剤とかストラテラに頼ればよくね？
お墓とか祈祷とか宗教に貢いでるカネを取っておいて、アイドル Vtuber にスパチャした方がまだしも幸福のコスパはいいと思うが。
生物多様性を大切にするとか言ってるのと同じ口で、せいぜい数個のバリエーションしかない宗教にこだわってるの意味がわからん。
追記・
議論のツリーで「科学的に天国は存在しない」と言ってる人を見かけた。
いや混乱するかもしれないが、それは誤解だ。
科学に身を置いて生きれば宗教は必要ないと主張するオレだが、しかし別に天国はないなんて言ってない。
宝クジが当たる確率とか、流れ星が落ちてくる確率とか、婚活が成功する確率とか。
ランダムで何回に一回あたるはずと想定する、小惑星帯に流れ星を妨害する障害物が一様に散らばっていて数パーセントの確率で軌道が変わるはずと想定する、とか。統計的に今までペアになった確率は数パーセントで未来もさほど変わらないはず、などなど。
「天国の存在する確率はわからない」が正しい答えだ。十分に妥当な確率モデルを示せないんだよ。
天国は存在するかも知れないし、しないかも知れない、わからない。
つ オッカムの剃刀
オッカムの剃刀とは理論は可能な限りシンプルである方がいい、という提言だ。
しかし、この格言は科学界で人気の思想というだけで、外せない原理原則ではない。
もしシンプルな方がいつも正しいのなら、光速度不変の原理という速度上限は必要なく
近年、GPSの 狂いやブラックホールによる光の湾曲など、相対性理論があって初めて説明できる事象が観測されるようになった。
しかし昔を思い出してほしい。
それらが確証事例が無かった時代にも相対性理論は議論されてたんだよ。
「三体」のダメなところは智子の設定に集約されている。
智子というのは三体人が地球の技術的発展をかく乱するために送り込んだ陽子一つ分のコンピュータなのだが、これの製造過程の描写に素人でも一瞬で分かる大嘘が書いてある。
三体人は粒子の次元を操作することが可能らしく（この理論的根拠は全く描写がない）、次元の数を増やしたり減らしたりして、内部に回路を作る（劇中では核力を整形してエッチングするというような説明がある）が、2次元展開した陽子が三体世界を包み込んだとき、全体が鏡面になって惑星自体を映し出す場面がある。
自分は反射の核物理的な原理を詳しく知らない。おそらく電場や磁界が電磁波の進行方向を曲げるのだと思うが、陽子一つ分のエネルギーで惑星全体を映し出す電磁波を同時に偏光させることが出来るはずがない。一つ一つの光子のエネルギーに対応するだけの電場あるいば磁界を形作る必要があるが、もし出来るのだとしたら、それはエネルギー保存則に反している。六次元空間から三次元に投影された智子に国家元首が触れると「空気抵抗」を感じるが、これも同様の理由により間違っている。
明らかに劉慈欣は次元のコントロールによって空間と共にエネルギーの総量もコントロールされうるという混淆を侵している。この混淆を取り払ってみれば、そもそも陽子一つのエネルギーで計算機を構成するというのもまず不可能な相談であるということが分かる。核力によって形作られた回路には、電子の代わりに情報を媒介する何らかの量子が必要だが、必要とされる量子、あるいは回路を構成するエネルギーは軽く陽子一つ分を超えてしまうだろう。現代では情報を伝達するには相応のエネルギーが必要なことが分かっており、実験で確かめられてさえいる。
（ついでに言うと量子もつれによってスピン状態を検知して、智子をコントロールするという話も出てくるが、もちろんこれも間違っている。量子もつれによる同期は情報を伝達しないことが分かっているのだ。もしも情報を伝達するならそれは光速度不変則に反することになる）
この事実は本作が一見論理的に見えて、その実極度に倒錯的な性質を表している。なにしろ、質量の関係から智子（陽子一つ分）を送り込む必要性をあらかじめ説いたのは劉慈欣自身なのだ。質量の問題を回避するために作り出した智子の設定の方が盛大にエネルギー保存則を破っているというのは一体どんな種類の皮肉なのだろうか。無論劉自身がそのような皮肉を意図した形跡もなく、センスが悪いとか荒削りとかいうレベルをさらに下回っているとしか言いようがない。自分の課したルールを自分で破る作品に、まともな完成度を認めないのは、自分には正常な判断に思える。
この本の最大の皮肉は、馬鹿げているのに面白いジョークでもない物語が、英米SFがつまらなくなった状況（その他の国に面白い作品があるわけでもない）がゆえに耳目を集め、あまつさえ世界的なヒットになってしまったことではないか。このあたりが古いSFファンが見向きもせず（最もまともに作品を批評できる連中は残っていないのかもしれない）、根強く批判が消えない理由だと思うのだが。
以下、ネタバレ＋不満
ただ、不思議な理論すぎて納得はできない、というのが面白いところなんだけど
大学生工学部レベルの事前知識を前提とした上で講義が展開されるので
大半の人は最初の30分も待たずに脱落したと思われる
相対性理論が生まれた背景を丁寧に説明しているあたりは人によっては分かりやすいのだろうけれど
大半の人は
「アインシュタインはいきなり光速度不変っていうのを思い付きました」
という小学生レベルの知識で光速度不変にすれば特殊相対性理論は導けるのに
わざわざ難解な式やローレンツ変換とかの話を持ち出して難解にしてる
ただ、番組の構成を見た限りだと講師の教授は番組側からそれを指示されてやっているように感じた
1時間目で大学生レベル、2時間目で一般教養レベルという感じで2時間目の方に簡単な内容を持ってきて分かりやすく説明していた
ただ、そもそもの「距離＝速さ×時間」だ、というところから導出していないので
結局は良く分からない宇宙語の世界、みたいな感じになってしまっていて
相対性理論に対してサンシャイン池崎だけではなく視聴者にも難解なイメージを持たせてしまっている
E=mc^2の導出過程はさておき、その式のもつ意味をサンシャイン池崎は最後まで理解できていなかったように見える
としつこく言っていたが、その意味を理解できていないし、あの説明だと理解はできない
「質量を減らそうと何かを燃やしたところで灰や煙になって質量はほとんど変わっていない」
みたいな説明を加えておいて、質量をそのままエネルギーにする方法として核分裂とか核融合っていうのが編み出された、みたいな話にした方が良かった
そうすると対消滅みたいな話もできるし、仮にサンシャイン池崎の体を対消滅させたらどうなるか、みたいな話もできて面白かったと思う
最後にアイドルの女性にサンシャイン池崎が3分で説明する、というのが番組の趣旨だったのだが
サンシャイン池崎も言っていたように
「そんなのアインシュタインでも無理」
である（かなり頑張っていたけど）
とはいえサンシャイン池崎も準備を整えていざ説明、となったのだが
肝心のアイドル女性は登場せず、パネルが持ち込まれてそこに向かって3分間喋り続けることになった
さんざん引っ張っておいて最後コレかよ！という怒りというか呆れというか、かなり時間の無駄を感じてしまった
アイドル女性のスケジュールの都合、などと番組側は説明していたが
番組の冒頭ではアイドル女性が登場していたので、だったらそれより2時間前にサンシャイン池崎を呼び出して講義をすれば良かっただけなのだ
つまり番組側はアイドル女性に相対性理論を教えよう、などとは微塵も思っていないし
そもそも相対性理論を教えることなど無理、と考えていたのだろう（なので3分しかない）
「最後にサンシャインに『無理！難しい！』って言わせて終わり」
こういう構成というか演出の前提があったにも関わらず、登壇した教授は非常に分かりやすく献身的に講義をしてくれたと思うのだが
やはり全体の構成を覆せるほどではなかった
「細かいところはさておき、特殊相対性理論なら小学生でも数式レベルで理解できる」
ということを分かっていると思う
そして理解した上で時間が伸び縮みしたり距離が伸び縮みしたり同時の相対性が起きたりなどいろんな現象が起きる不思議なことを伝えて
それを踏まえてSFを楽しもう、という話にも出来るのだ
それを「相対性理論なんて難しすぎてどうせ無理」という前提を置いて番組を構成するとこうなってしまう
NHKはもっと簡単に相対性理論を教えている番組があるのに非常にもったいないと感じた
いや、酷かった マジで
キャラクターの速度の話になると途端に光速度不変の原理を持ち出したり相対論的にはどう解釈できるかみたいな話に持ってく奴らが滑稽でならない。
異世界で相対性理論が成り立ってる保証がどこにあるんだい？科学的物理理論はほとんどの創作で設定として全く織り込み済みではないのだから（結果的には作者もまた常識でものを考えてるせいで現実の物理法則との矛盾がほとんどないような描写しかなかったとしても）聖闘士星矢の能力はジョジョのザ・ワールドと同じとか考えても実にくだらない。それは相対論の仮定のなかでのみ等価と解釈できるってレベルの話でしかないので、異世界同士のキャラ同士の能力が同じ物理法則のなかで同値か論じたところで、そもそも異世界同士なので法則も違うでしょうってしかならんわ
俺は相対論あんま理解してないし忘れたからアレだけど、要は、異なる慣性系(t, x, y, z), (t', x', y', z')の間の座標変換を考えた時にエネルギー保存とかその辺から座標変換が線形変換であることが要請されて光速度不変の原理からミンコフスキー計量を不変に保つ変換であることが言えてその2つからローレンツ変換の形が決まるんじゃない？
それは自分で教科書を唸りながら読んだりランダウくたばれと思いながら章末問題を解いたり論文を読んだり自分で研究をしたりして身につけるしかない。
そういうあなたは身についているのか
身についてるなら光速度不変からどうやってその結論を導いているのか
https://anond.hatelabo.jp/20220203191345#
の「なんで(そうだといえる)？」っていうのもそもそもそういう意味でのレスね。観測事実からそうなるとしか言いようがないとかそんなことを訊いてるんじゃない。
また疑問が浮かんだんだけど載せてみていい？
繰り上がりの計算を教えてもらえればだいたいどんな桁数でも計算できるじゃん？
同じように「光速度不変の原理」ってものさえあれば特殊相対論的効果が関連するどんな状況設定に対してもこうなるという解を論理的に導き出せるはず。
でも実際は「お互いに反対方向に光速の90％で進むもの同士があるのは相対論に矛盾してるか→してない」
「公転を公転を公転するものって光速超えない？→超えない」「一秒までの時計が光速一秒分ある巨大な時計ってどうなってるの→秒針がうずをまく」
みたいにそれぞれに応じて適切な解を「光速度不変の原理」からだけで導き出せる人は少ない。
ようするに手ほどきが雑なんだよ。もっといろいろな状況設定を自分でできてかつ自分で考えられるように、つまり応用が効くようになるためには言葉足らずだと思うん
だ。
なんというか正の数と正の数を足し合わせたら数が大きくなりますってすごく雑な法則を教えてもらってるだけって感じ。それでは繰り上がりの計算ができるようにはならないし、実際もっと筆算の手順は具体化されている。
同じように「光速は不変なんです」だけじゃなくて、もっと具体的に教えるべきことがあると思うんだよね、ってか絶対あるでしょ。
科学哲学の話がしたいんじゃなくて、自分の頭で考えられるようになりたいだけ。それには教えることがが足りてなさすぎてるんじゃないのって話。
本来は同一の法則から導ける問題なのにちょっと状況設定が変わってるだけで他人に聞かないと分からないなんて状態は不便すぎるもの。いちいち会計とかで他人に聞かないと合計額がわからない頭のままなのは不便でしょっていうのと同じで。
あなたのようなすでに理解してる側は初心というか初学者の頃のことを忘れてしまっているというか、理解できない側にいる人の気持ちがわからなくなっちゃうみたいだけど。
あなたも初学者のころは光速度不変の原理を提示されてもすぐにはさまざまな状況設定に対して的確にこうなるという解を導き出せなかったころはあったと思うよ。
もしそんな雑な説明で理解できる人だらけだったらそんなのより程度の低い高校物理でもあんだけ問題集が出てるわけないし。
さっき手ほどきが雑って書いたけど足し算引き算なんて大人にとっては簡単な概念なはずなのにわざわざ「さんすうセット」なんて買わせておはじきとかで教えるでしょ。
そりゃ子供にとっては足し算引き算だって真新しい概念だから当然。これを当然とするなら相対論は大の大人にとっても十分真新しい概念たりうるから学ぼうとする人には同じようにもっと直感的な理解の助けになるような教材とかも充分用意されてるべきなんだよ。
