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相対性理論:仮説〜実証まで【議論しようず!】

相対性理論:仮説〜実証まで【議論しようず!】

1 :アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 12:34:56 ID:Ein01
相対性理論について語るスレ
光の速さは一定で、空間と時間は絶対的なものではないという、革新的な理論について議論しよう

2 :ニュートン ◆Newto.0n 2024/06/14(金) 12:36:12 ID:New02
でも光の速度が一定というのはおかしくない?光源から遠ざかる観測者から見たら、光速は遅く見えるはずだ

3 :ローレンツ ◆LorenTZ.L 2024/06/14(金) 12:37:34 ID:Lor03
>>2
その疑問は尤もだが、マイケルソン・モーリーの実験で否定された。エーテル風は観測されなかった

4:マッハ ◆Mach..ew 2024/06/14(金) 12:39:01 ID:Mac04
光速不変の原理は非常に大胆な仮説だが、ローレンツ変換を使えば特殊相対性理論の基礎方程式が導けるからね

5:ミンコフスキー ◆nkows.ki 2024/06/14(金) 12:40:55 ID:Min05
>>1
4次元時空の考え方を使えば、特殊相対性理論はよりエレガントに記述できる。時間は空間の第4次元とみなせる

6:ポアンカレ ◆Poinc.are 2024/06/14(金) 12:42:23 ID:Poi06
相対性理論の萌芽となるアイデアは私も持っていたんだが、アインシュタインに先を越されてしまったよ

7:エーレンフェスト ◆Ehren.fest 2024/06/14(金) 12:43:47 ID:Ehr07
>>4
ローレンツ変換から導かれる時間の遅れや、長さの収縮は直感に反するけど、実験で確かめられてるからね〜

8:ファラデー ◆Farad.aye 2024/06/14(金) 12:45:02 ID:Far08
電磁場の時空構造が特殊相対論の枠組みにうまく収まるのは感動的だ。マクスウェル方程式万歳!

9:プランク ◆Planc.cKK 2024/06/14(金) 12:46:39 ID:Pla09
相対論は量子論とも深い関係があるよね。量子力学的な観測の問題を、相対論的な時空の考え方で解決できる気がする

10:デブロイ ◆DeBro.gli 2024/06/14(金) 12:48:11 ID:DeB10
>>9
それは物質波の考え方に通じるね。電子の波動性と粒子性の二重性は、相対論的な時空の性質から説明できるかも

11:ハイゼンベルク ◆Heise.nberg 2024/06/14(金) 12:49:44 ID:Hei11
相対性理論と量子力学を統一する理論の構築は、物理学の最終目標の一つだね。難しい課題だけど

12:ディラック ◆Dirac.ccc 2024/06/14(金) 12:51:02 ID:Dir12
>>11
場の量子論的な定式化が鍵を握ってると思う。ディラック方程式は相対論的な量子力学の最初の成功例だったしね

13:ボーア ◆Bohr.rr. 2024/06/14(金) 12:52:33 ID:Boh13
でも一般相対性理論と量子力学の統一は未だに達成されてないんだよね。重力の量子化が難しい

14:シュレーディンガー ◆Schro.ooo 2024/06/14(金) 12:54:17 ID:Sch14
>>13
シュレーディンガー方程式は非相対論的だからね。相対論的な波動方程式の定式化が必要だ

15:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 12:55:56 ID:Ein01
>>6
ポアンカレには申し訳ないと思ってる。でも彼の功績は偉大だよ。ローレンツ変換の群論的な性質を明らかにしたのは彼だし

16:ローレンツ ◆LorenTZ.L 2024/06/14(金) 12:57:24 ID:Lor03
フィッツジェラルド-ローレンツ収縮という名前で呼ばれてるけど、本当はお二人のアイデアなんだよねえ

17:マイケルソン ◆Miche.elson 2024/06/14(金) 12:59:01 ID:Mic17
モーリーと一緒に行った実験は、エーテル風を検出できなかった。当時は残念だったけど、今となっては物理学史に残る実験だね

18:モーリー ◆Morle.eyy 2024/06/14(金) 13:00:33 ID:Mor18
>>17
光の速さが一定というのは、本当に信じ難い結果だったよね。でもそれが相対性理論への道を開いた

19:フレネル ◆Frene.el. 2024/06/14(金) 13:02:14 ID:Fre19
エーテル風を検出できないのは、地球がエーテルを引きずっているからだと考えたんだけど、違ったみたいだね

20:フィゾー ◆Fizea.au. 2024/06/14(金) 13:03:46 ID:Fiz20
>>19
エーテルを検出する実験もいろいろやったけど、結局成功しなかった。光の伝播には媒質は必要ないみたいだ

21:ニュートン ◆Newto.0n 2024/06/14(金) 13:05:22 ID:New02
>>1
でも相対性理論は、万有引力の法則とは相容れないんじゃないのかな。重力をどう組み込むかが問題だ

22:リーマン ◆Riema.ann 2024/06/14(金) 13:06:51 ID:Rie22
アインシュタインは私の幾何学を一般相対性理論に応用したらしいね。曲がった時空というアイデアに驚いたよ

23:ガウス ◆Gauss.sss 2024/06/14(金) 13:08:34 ID:Gau23
非ユークリッド幾何学が物理学に役立つなんて夢にも思わなかったよ。数学の神秘を感じるね

24:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 13:10:03 ID:Ein01
>>21
万有引力は、時空のゆがみから生まれると考えれば、一般相対性理論の枠組みに組み込めるんだ。それが私のめざした理論だよ

25:エッディントン ◆Eddin.gton 2024/06/14(金) 13:11:41 ID:Edd25
日食の観測から、一般相対論の予言する光の曲がりが確認されたのは感動的だったなあ。アインシュタインの理論が正しかった

26:ヒルベルト ◆Hilbe.ert 2024/06/14(金) 13:13:15 ID:Hil26
一般相対性理論の定式化に際しては、私も負けず劣らずの貢献をしたと自負している。場の方程式を変分原理から導出したのは私だ

27:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 13:14:52 ID:Ein01
>>26
ヒルベルトの数学的な手腕には感服したよ。でも一般相対論を物理的に完成させたのはこの私だ

28:シュバルツシルト ◆Schwa.ald 2024/06/14(金) 13:16:23 ID:Sch28
一般相対論の真空解を求めたら、特異点をもつ時空が見つかった。今ではブラックホールとよばれている天体の理論的予言だね

29:チャンドラセカール ◆Chand.kar 2024/06/14(金) 13:17:55 ID:Cha29
>>28
質量限界を超えた星は、自らの重力で潰れてブラックホールになる。シュバルツシルト半径というのはすごい発見だよ

30:ホーキング ◆Hawki.king 2024/06/14(金) 13:19:31 ID:Haw30
でもブラックホールは完全に黒いわけじゃないんだ。量子効果を考慮すると、ホーキング放射とよばれる熱放射をする

31:ペンローズ ◆Penro.ose 2024/06/14(金) 13:21:02 ID:Pen31
>>30
ブラックホールの特異点はどんな性質をもつのかな? 一般相対論と量子論を融合しないと分からないかも

32:ファインマン ◆Feynm.man 2024/06/14(金) 13:22:38 ID:Fey32
重力を量子論的に扱おうとすると、くりこみ可能な理論が作れないんだよね。場の量子論の限界かもしれない

33:ウィーラー ◆Wheel..er 2024/06/14(金) 13:24:09 ID:Whe33
時空のトポロジーがどんな構造をしているのか、私はずっと興味があるんだ。ワームホールなんてものがあるのかな

34:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 13:25:44 ID:Ein01
ワームホールは私も予言したけど、不安定で現実には存在しないと思うよ。でも面白い概念ではあるね

35:ド・ジッター ◆.deZi.tter 2024/06/14(金) 13:27:25 ID:deZ35
膨張する時空解を求めたら、宇宙項を含むアインシュタイン方程式を満たした。この解は今のビッグバン宇宙論の源流になったよ

36:フリードマン ◆Fried.man 2024/06/14(金) 13:28:51 ID:Fri36
>>35
私も膨張宇宙解を求めたよ。でも当時はあまり評価されなかった。ハッブルが銀河の後退を発見してくれたおかげで脚光を浴びたんだ

37:ルメートル ◆Lemai.tre 2024/06/14(金) 13:30:33 ID:Lem37
私も膨張宇宙のアイデアを独自に思いついていたんだ。原始原子仮説は、ビッグバン理論の先駆けだったと自負しているよ

38:ガモフ ◆Gamow… 2024/06/14(金) 13:32:04 ID:Gam38
ビッグバン元素合成の理論を提唱したのは私の最大の功績だね。軽元素の存在比を説明できたのは嬉しかったなあ

39:アルファー ◆Alpher.. 2024/06/14(金) 13:33:40 ID:Alp39
>>38
ガモフとは一緒にαβγ論文を書いたよ。ビッグバン元素合成を支持する証拠になったと思う

40:ベーテ ◆Bethe… 2024/06/14(金) 13:35:13 ID:Bet40
>>39
私はαβγ論文にはほとんど寄与してないんだけどね(笑)。第一著者のアルファーには申し訳ないと思ってる

41:ディッケ ◆Dicke… 2024/06/14(金) 13:36:52 ID:Dic41
ビッグバンの名残である宇宙背景放射の存在を予言したのは私たちだよ。ペンジアスとウィルソンの発見は嬉しかったなあ

42:ペンジアス ◆Penzias.. 2024/06/14(金) 13:38:27 ID:Pen42
アンテナ雑音だと思って悩んでいたら、宇宙背景放射だったとは驚きだったよ。ディッケたちの予言が正しかったんだね

43:ウィルソン ◆Wilson.. 2024/06/14(金) 13:39:58 ID:Wil43
>>42
まさか宇宙創成の痕跡を発見することになるとは夢にも思わなかったよ。ラッキーだったなあ

44:マーシャル ◆Mather.. 2024/06/14(金) 13:41:33 ID:Mat44
COBEで背景放射を精密に観測したら、ビッグバン理論を決定的に支持する証拠が得られた。感無量だったね

45:スムート ◆Smoot… 2024/06/14(金) 13:43:07 ID:Smo45
>>44
COBEで背景放射の非等方性も発見できたよ。原始ゆらぎの痕跡を捉えたんだ。銀河の種になる密度のたねだね

46:ルービン ◆Rubin… 2024/06/14(金) 13:44:44 ID:Rub46
銀河の回転曲線がケプラーの法則から予想されるものとずれてることを発見したのは私だよ。ダークマターの存在を示唆する証拠になった

47:ツィッキー ◆Zwicky.. 2024/06/14(金) 13:46:15 ID:Zwi47
銀河団の速度分散から、目に見えない物質が大量に存在することを予言したのは私。でもダークマターという名前はまだなかったな

48:ファーマン ◆Ferman.. 2024/06/14(金) 13:47:52 ID:Fer48
>>46
ダークマターの正体はまだ謎のままだけど、ニュートリノのような軽い素粒子の可能性もあると思うんだ。素粒子実験で手がかりは得られないかな

49:パーセル ◆Purcell. 2024/06/14(金) 13:49:25 ID:Pur49
21cm線の発見は、銀河系内の中性水素ガスの観測を可能にしたんだよね。電波天文学の幕開けだったと思う

50:ハッブル ◆Hubble.. 2024/06/14(金) 13:50:58 ID:Hub50
遠方の銀河ほど速く遠ざかっている、つまり宇宙が膨張していることを発見したのは私の最大の功績だと思ってるよ

51:ホイル ◆Hoyle… 2024/06/14(金) 13:52:37 ID:Hoy51
定常宇宙論を提唱したけど、今となっては誤りだったと認めざるを得ないね。でも元素合成の理論では功績を残したよ

52:サンダージュ ◆Sandage. 2024/06/14(金) 13:54:12 ID:San52
ハッブルの後を継いで、宇宙論パラメータの決定に人生をかけたよ。ハッブル定数の値は私の測定が最も信頼できると思ってる

53:シュミット ◆Schmidt. 2024/06/14(金) 13:55:44 ID:Sch53
私はむしろ、宇宙膨張が加速していることを発見したほうが重要だったかな。ノーベル賞をもらえたのは嬉しかったなあ

54:ペーパー3億円 ◆3okuen.. 2024/06/14(金) 13:57:21 ID:3ok54
最近話題のブラックホールの写真撮影に3億円の賞金が出たってマジ? 俺も撮りに行こうかな

55:学生 ◆Gakusei. 2024/06/14(金) 13:58:58 ID:Gak55
>>54
ばかw そんな簡単に撮れるわけないでしょ。超大型の干渉計が必要なんだから

56:天文マニア ◆AstroMa. 2024/06/14(金) 14:00:32 ID:Ast56
ブラックホールシャドウの撮影は画期的だけど、理論的にはすでに予言されてたことだからね。「新たな発見」とまでは言えないかも

57:学生 ◆Gakusei. 2024/06/14(金) 14:02:07 ID:Gak55
相対性理論の学生です。質問なんですけど、ローレンツ変換ってどういう意味があるんですか? ただの数式の遊びに見えるんだけど

58:院生 ◆insei… 2024/06/14(金) 14:03:39 ID:Ins58
>>57
ローレンツ変換は、異なる慣性系の間で物理法則が不変であるための数学的な条件だよ。特殊相対性理論の土台になってる

59:教授 ◆Kyoujyu. 2024/06/14(金) 14:05:14 ID:Kyo59
ローレンツ変換の最も重要な帰結は、相対論的な時間の遅れと長さの収縮だね。直感に反するけど、実験で確かめられている

60:ミューオン ◆muon…. 2024/06/14(金) 14:06:47 ID:Muo60
私の寿命は相対論的効果のおかげで伸びてるんだよ。アインシュタインには感謝してるね

61:変態糞博士 ◆UNFEMST. 2024/06/14(金) 14:08:18 ID:UNF61
相対性理論を利用して、うんこを光速で飛ばせば…グフフ…

62:受験生 ◆Jukensei 2024/06/14(金) 14:09:56 ID:Juk62
相対性理論が入試に出るって聞いたんだけど、マジで? 訳わかんないんだが

63:物理教師 ◆BurituK. 2024/06/14(金) 14:11:29 ID:Bur63
>>62
大丈夫。特殊相対論の基礎知識からいくつかの公式を丸暗記すればなんとかなるよ。難しいのは一般相対性理論だけど、それは出ないから

64:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:13:01 ID:Ein01
>>61
ばかものw 相対論をそんな風に濫用しちゃいけない。真面目に学んでくれよな

65:数学者 ◆SuugakuK 2024/06/14(金) 14:14:38 ID:Suu65
相対性理論は数学的にはとてもエレガントな理論体系だと思うよ。ミンコフスキー時空での記述は特に美しい

66:哲学者 ◆TetsugakU 2024/06/14(金) 14:16:09 ID:Tet66
でも相対性理論の解釈をめぐっては哲学的にも問題が残ってるよね。観測者の役割をどう考えるか、とか

67:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:17:45 ID:Ein01
EPRのパラドックスは量子力学の不完全性を示唆していると思うんだが、多くの物理学者は同意してくれないんだよね

68:ゲーデル ◆Goedel.. 2024/06/14(金) 14:19:22 ID:Goe68
私は時間旅行が可能な解を発見したけど、因果律が破れるからあまり意味のある解じゃないと思ってるよ

69:未来人 ◆MiraiJin 2024/06/14(金) 14:20:53 ID:Mir69
ゲーデルの解はわりと重要だと思うけどな。タイムマシンの設計に使えるかもよ?

70:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:22:28 ID:Ein01
>>69
タイムマシンは作れないよ。因果律が破れるようなことがあったら、論理的にも矛盾が生じるからね

71:オッペンハイマー ◆Oppy…. 2024/06/14(金) 14:24:06 ID:Opp71
相対論の応用で原爆を作ったのは心残りだよ。科学の進歩が、必ずしも人類に幸福をもたらすわけじゃないんだね

72:平和主義者 ◆PeaceLove 2024/06/14(金) 14:25:39 ID:Pea72
>>71
戦争に科学を使うのはよくないよね。アインシュタインも晩年は反戦活動に力を入れてたらしいし

73:パスツール ◆Pasteur. 2024/06/14(金) 14:27:14 ID:Pas73
科学の目的は人類の幸福だと思う。戦争に使われるなんて本末転倒だよね。細菌学の父として、微生物兵器だけは絶対に許せない

74:エジソン ◆Edison.. 2024/06/14(金) 14:28:48 ID:Edi74
でも科学技術の進歩は両刃の剣だからね。電灯の発明だって、夜間戦闘を可能にしたわけだし

75:科学者A ◆ScienceA 2024/06/14(金) 14:30:19 ID:Sci75
科学は中立であるべきだと思う。科学者に倫理的責任があるかどうかは微妙な問題だけど

76:科学者B ◆ScienceB 2024/06/14(金) 14:31:52 ID:Sci76
>>75
いやいや、科学者だって社会の一員なんだから、倫理観は必要不可欠だよ。フランケンシュタインを生み出したくないでしょ

77:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:33:28 ID:Ein01
科学と倫理の問題は難しい課題だけど、科学者一人一人が真剣に向き合う必要があると思うよ。私は反戦平和主義の立場だね

78:ファン ◆EINSTEIN. 2024/06/14(金) 14:35:00 ID:EIN78
アインシュタイン博士の考え方に感銘を受けました。偉大な物理学者であると同時に、立派な人格者だと思います

79:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:36:35 ID:Ein01
>>78
どうもありがとう。私はただ自分の良心に従っているだけなんだけどね

80:量子力学者 ◆RyoushiR 2024/06/14(金) 14:38:09 ID:Ryo80
相対論と量子論の統一はまだまだ難題だけど、いずれは解決すると信じてるよ。21世紀中には「理論はすべて終わった」と言える日が来るかも

81:未来人 ◆MiraiJin 2024/06/14(金) 14:39:40 ID:Mir69
>>80
残念ながら21世紀中には無理だね。でも22世紀には素粒子理論は完成するよ。楽しみに待っててね

82:懐疑主義者 ◆Kaigisya 2024/06/14(金) 14:41:13 ID:Kai82
>>81
未来人ってほんとに存在するの? タイムマシンなんて作れるわけないでしょ。釣りにしか思えないんだけど

83:未来人 ◆MiraiJin 2024/06/14(金) 14:42:49 ID:Mir69
>>82
信じるも信じないもあなたの自由ですけどね。私にはこの時代を訪れることが未来では当たり前のことなんですよ

84:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:44:20 ID:Ein01
タイムトラベルはSF小説の中だけの話だと思うけどなあ。面白い空想ではあるけど

85:SFファン ◆SFfan… 2024/06/14(金) 14:45:58 ID:SFF85
そういえばSFでも相対性理論をネタにした作品は数多いよね。高度な物理の知識が活かせるジャンルだと思う

86:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:47:34 ID:Ein01
SFは好きだけど、あまり非現実的なストーリーは苦手かな。もっと現実に即した物語のほうが好きだね

87:文系学生 ◆BunkeiS. 2024/06/14(金) 14:49:05 ID:Bun87
相対性理論って文系の自分にはさっぱりわからないんだけど、哲学的な意義はありそうだよね。時間と空間の本質について考えさせられる

88:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:50:38 ID:Ein01
>>87
哲学的な問題提起という点では、相対性理論は示唆に富んでいると思うよ。でも定量的な議論は物理学の範疇だけどね

89:芸術家 ◆ArtistX. 2024/06/14(金) 14:52:14 ID:Art89
相対性理論から芸術的なインスピレーションを得ることもあるよ。4次元時空をどう表現するか、とかね

90:作曲家 ◆Musician 2024/06/14(金) 14:53:47 ID:Mus90
時空の歪みをモチーフにした音楽を作ったことがあるよ。現代音楽っぽい難解な曲になっちゃったけど

91:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:55:23 ID:Ein01
芸術と科学の融合は面白いテーマだね。でも、あまり安直に結びつけるのはどうかと思うな

92:天文学者 ◆Tenmonka 2024/06/14(金) 14:56:56 ID:Ten92
一般相対論の検証で最も重要なのは、重力波の直接検出だろうね。LIGO計画に期待してるよ

93:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 14:58:32 ID:Ein01
重力波の検出は簡単じゃないだろうけど、ぜひ成功させてほしいものだね。私の理論の最終的な実証になるはずだ

94:ホーキング ◆Hawking. 2024/06/14(金) 15:00:04 ID:Haw30
重力波が検出されれば、ブラックホールの存在も決定的になるだろうね。ブラックホールのイベントホライズンはどんな構造をしているのかな

95:素粒子物理学者 ◆SoryuushI 2024/06/14(金) 15:01:39 ID:Sor95
ブラックホールの中心にある特異点では、重力が発散してるはずだ。量子重力理論じゃないと扱えないんじゃないかな

96:宇宙論学者 ◆CosmoloG 2024/06/14(金) 15:03:11 ID:Cos96
特異点問題はインフレーション宇宙論でも解決されてないんだよね。その先にある「真の理論」が見えない

97:弦理論家 ◆StringeR 2024/06/14(金) 15:04:47 ID:Str97
究極の理論は弦理論だと信じてるよ。時空の量子論的な性質が自然に組み込まれてるしね

98:ループ量子重力 ◆LoopQG.. 2024/06/14(金) 15:06:18 ID:Loo98
>>97
弦理論はまだ実験的な証拠がないじゃん。ループ量子重力のほうが有望だと思うけどね

99:アインシュタイン ◆EINSTEe0Ho 2024/06/14(金) 15:07:52 ID:Ein01
量子重力理論はまだ発展途上だね。私の相対論を乗り越える新たなパラダイムが生まれることを期待してるよ

100:司会者 ◆Shikaisya 2024/06/14(金) 15:09:29 ID:Shi00
みなさん、活発な議論をありがとうございました。物理学の歴史を築いた偉人たちから最先端の研究者まで、幅広い観点から相対性理論について語っていただきました。
相対論はアインシュタインによって完成された理論ですが、一方でさらなる拡張の余地を残した理論でもあります。量子重力の問題など、まだまだ未解決の課題も多いようです。
今日の議論が、これからの物理学の発展の一助となれば幸いです。それでは、これにてスレッドを終了したいと思います。お疲れさまでした。

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