亀は万年。チーターは何年
(チーターは亀より歳をとるのが遅い？)
| １ | 問題 |
| 相対論によると、速く走れば走るほど時間が進むのが遅くなります。だから、チーターは亀より年をとるのが遅くなります。 |
| ２ | ジェット機の実験 |
| アインシュタインの相対論を確かめるために、ジェット機に時計を積んで、地球をぐるっと周回させた実験があったそうです。（ハッフル＝キーティング実験・1972年） 相対論の何を確かめるかというと、光速度一定という理論から出てくる、スピードが速くなればなるほど時間が遅れるという理論を確かめる実験だそうです。 どうやったかというと、時間合わせをした原子時計を３個準備し、ジェット機に積んで、東回りと、西回りに地球を一周させて、空港に置いた時計と、戻って来たときのそれぞれの時刻を比べたそうです。 スピードの速いジェット機に乗った時計が時間の進みが遅くなるために遅れるだろうという予測を確かめるためです。結果は、やはりそれぞれの時計で時間のずれが見られ、西回り、地上、東回りの順に時計の指す順が早かったそうです。よって、相対論は証明されたということらしいです。 理由は、回転していない座標系に照らしてうんぬん、と、とてもややこしいので省きます。その理由も本当は解しがたいのですが、話したところで、天才と凡人ですから、とても取り合ってはもらえないでしょう。というので、具体例で話します。 |
| ３ | 疑問 | |
| この実験で、もしその時計が、それぞれに正しく時刻を刻んでいたとしたら、（もちろん実験者は時計は狂っていないと主張しています。）三つの時計は、二度と同じ場所で会うことはできません。 ということを今から説明します。 | ||
| A | ［思考実験］ | |
| わかりやすくするために、上の実験の話を少し誇張します。 実験開始の時刻を西暦２００４年の１月１日の０時とします。簡単にするために地上と、東回りの時計（遅れたほう）で実験するということにします。スピードも超高速です。そして今度は、日付けつきの時計にします。日付つきというところがとても重要なので覚えておいてください。。 兄が地上でひとつの時計を持っていたとします。弟がもう一つの時計を持ってロケットに乗って飛びます。地上の時計で４時間でロケットは地球を１周するとします。超高速のため１周で１時間ロケットの時計が遅れるとします。（スピードが速ければ時間の遅れが大きくなるという、アインシュタインの理論が正しいとしたら。） ロケットは地球を２４周して着陸したとします。ロケットの時計は、１周で１時間遅れるから、ロケットの時計は１周で３時間しか進んでいないことになります。２４周だから、３時間×２４周＝７２時間となり、出発から７２時間たって着陸したことになります。したがって、ロケットの着陸した時刻は、弟の持つ機上の時計で西暦２００４年１月４日の午前０時をさしているはずです。 一方、地上の時計は遅れがないから、ロケットが２４周してる間に、４時間×２４周＝９６時間となり実験開始から９６時間たったことになります。したがって、兄の持つ地上の時計は西暦２００４年１月５日の午前０時を指していることになります。 すると、常識ではとても奇妙に思える現象が起こります。 １月４日の午前０時に実験を終えて飛行場に着陸してくる弟を、兄は、１月５日の午前０時の飛行場に立って出迎えています。そして、実験は大成功だと降りてくる弟と握手するのです。 兄と弟の時計に２４時間の違いが生じたということは、時計の針ばかりではなく、兄と弟の身に降りかかった実際の時間も２４時間の違いが生じているはずです。当たり前の話ですよね。ところが、相対論者の話では、時計の針だけが全てみたいなところがあるんですよ。具体例は後ほど、有名なトムキンス氏の話で取り上げます。 |
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| B | 着陸した弟は兄に会えません。 | |
| 弟が西暦２００４年１月４日の午前０時に飛行場に着陸したとき、兄はもう西暦２００４年１月５日の午前０時の飛行場にいるのだから当然弟と兄は会うことができません。。 しかたがないので、弟は兄に会うために、１日待って、１月５日の午前０時に飛行場に行きます。とうぜん兄はもうそこにはいません。弟が１日待っている間に、兄の時間も１日たっているから、兄はそのとき１月６日の午前０時にいます。 だから、二人は永久に会うことはできません。兄はいつも弟の１日未来にいるし、弟はいつも兄の１日過去に存在することになってしまったのです。 ２４時間遅れてしまった弟は、普通に過ごしている限りこの時間を取り戻すことはできません。 そればかりではありません、弟は二度と地上のすべての人に会えないのです。なぜなら、弟が、空港に着陸したとき、空港の時計も、そのほかの町の時計もみんな１月５日の午前０時をさしています。地上の人たちのすべては、兄と一緒の時間の流れにいるので、すでに１日未来に行ってしまっています。滑走路も、飛行場も、飛行場のある町も、みんな兄と一緒に、１日未来にあります。もちろんそれらにくっついている地球も、それを照らす月も、太陽も、いや宇宙すべてが１日未来にあります。弟はいったいどこに着陸したのでしょうか。 １月５日の地球から、１月４日に地球があったところを巨大望遠鏡で見ると、着陸体制に入っている弟のロケットが見られるでしょうか。いいえ、そこにはただ1月5日の宇宙空間が広がっているだけです。弟は何もない、宇宙さえない世界、闇さえない世界に着陸していったのです。 弟はSF漫画でいう、いわゆるパラレルワールドへ入ってしまったのです。 タイムマシーンがあったら昨日へ行けるでしょうか。昨日はもうこの世のどこにも存在していないのではないでしょうか。タイムマシーンがあれば古代エジプトへ行ってクレオパトラと話ができるというのは、漫画の中だけでしょう。連写写真のようにすべての瞬間瞬間が、連綿と続いて残っていて、時間をさかのぼればどの時間の瞬間、瞬間へも行けるということがあるのでしょうか。とても考えられません。あるのはこの今の瞬間だけで、後はすべてもう存在しないのではないでしょうか。少なくとも、タイムマシーンは現在は出来上がってはいません。 |
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| C | 弟から見てみましょう。 | |
| 西暦２００４年の１月４日の午前０時に着陸してくるジェット機を迎えるのは誰でしょう。１月４日の午前０時に兄はまだ飛行場でジェット機の周回を数えているはずです。兄は、そのときジェット機がまだ１８周しかしていないのに降りてくるのを変だと思うでしょう。だけど、着陸した弟はちゃんと２４周したと言い張ります。 差の６周はどこへ消えたのでしょう。その６周はやはりパラレルワールドへ入ってしまったのでしょうか。そしてその６周とともに兄も飛行場も、地球も、宇宙さえもパラレルワールドに入ってしまうのでしょうか。 |
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| ４ | 結論 | |
| その差が１日であろうが１時間であろうが、ことは同じです。１時間前の弟とどうして話ができるでしょう。現在と過去は合まみえることはありません。たとえそれが１秒であったとしても、０．１秒にしても。 そのとき、実際に行われた実験で、実験後みんなが１同に会したということは、実験に立ち会った人たちがみんな同じ時刻に立っているということです。すなわち時計の指す時刻が違ったのは、単にそれぞれの時計が狂っただけで、実際の時間は微動だにしていない証ではないでしょうか。 チーターはがんばって走っても、時速数十キロです。それくらいだと、時間の遅れはまるきりないに等しくなるから、亀とおんなじ時間帯にいると考えていいということらしいです。 では、人間はどうでしょう。現在、ジェット機で旅行をする人は数え切れません。人工衛星に乗って何百日も地球を回っている人もいます。月を往復した人さえいます。みんなちゃんと現在に戻っています。ということは、スピードによって時間が遅れたりしない証明ではないでしょうか。それは実際にはほんの少しの遅れだから、一緒にいても大丈夫なんだなどといわないでね。それじゃ、いったい何秒，あるいは何分の差になったら、一緒にいられなくなるのか相対論で示してほしいものです。そして、このことが実際に誤差の範囲を超えて存在している実例を次の項で話します。 ポントデタ、めでたしめでたし。 ２００３年１２月２２日 冬至 妹空並刻記 |
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