双子のパラドックスの解決
ネット記事を見ていたら、物理学の未解決問題として、双子のパラドックスがあると見つけました。
双子のパラドックスとは、等価原理(ひとまとまりで動いているとそのひとまとまりの中では静止して居るのと同様な物理法則が働く)により自分が動いているのか、相手が動いているのか物理法則から判定できないことによって発生するパラドックスである。光に近い速度で運動る物体では、時間の遅れが発生する。
さて、双子のパラドックスだが、ＡさんＢさんという双子が登場人物となる。Ａさんは宇宙船に乗り、光の速さと比べられる速度で移動する。Ｂさんは地球に残る。Ａさんから見ると、Ｂさんが、光に近い速度で動いてるよう見え、ということはＢさんの時間が遅れているはずです。Ｂさんから見ればＡさんが、光に近い速度で移動しているわけですから、Ａさんの時間が遅れているはずです。二人が再会したとき、どちらが年を取っているかわからないというのが、双子のパラドックスです。別の視点から見ると、動いているのはあくまでもＡさんで、Ｂさんは特に動いていないわけですから時間が遅れるのはＡさんのみのはずです。この矛盾はＡさんが等価原理により、動いているのは自分だと自覚できないことでおこります。
少し話を変えます。
幅３０万キロメートルの宇宙船を想定し、片側にレーザーポインタを置きます。光の速さは大体秒速３０万キロメートルですからレーザーポインタの光は、大体１秒かかって、反対側の壁に到達するはずです。
ここで、宇宙船を秒作一メートルで進ませてみましょう。レーザーポインタの光は宇宙船を動かす前の位置から、１メートル後方にあたるはずです。これはまず、光の直進性から明らかです。されから光速度一定の法則もあります。光速度一定の法則を言い換えると、光は慣性系の影響を受けないといううことです。逆に慣性系の影響を受けるとすると光速度一定の法則が成り立たなくなり、矛盾します。
光の当たる位置がずれる現象は、既に光交差として確認されて居ます。
つまり、光交差を図ることにによって、自分が動いているかどうかはわかるので、双子のパラドックスは発生しません。
