ここは (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊だった

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地上の原子時計で相対性理論を確認  高層階の人は、低層階の人に比べて僅かに老化が早い?  





階段を高い位置まで登ると、階段下の人に比べてわずかに老化が早まるという。一体どういうことだろうか。
最近アメリカの研究チームにより、アインシュタインの相対性理論が主張する時間の歪みの効果が、初めて地上で確認された。冒頭に述べたことは、この実験結果から導き出された事実である。


アインシュタインの特殊相対性理論によると、各物体の時間の進み方は一定ではなく、その速度に応じて変化する。具体的には、観測者から遠ざかるように移動する時計は、観測者に対して静止している時計よりも進み方が遅くなる。

それでは、双子の一方が地球に留まり、もう一方が高速のロケットに乗って宇宙を飛行したあと地球に帰還したとすると、両者の年齢は果たしてどうなるだろうか。結果は、前者よりも後者の方が若くなる。これが「双子のパラドックス」と呼ばれる有名な思考実験である。

引用元;ナショナルジオグラフィック



2 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 10:26:36 ID:P5SvMUAB
GPSの時計が狂うのは、これが理由だったのか。

12 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:00:40 ID:D63yBS7f
>>2
GPS衛星の時計は、相対論的効果を計算して相殺出来るように作ってあるよ。

77 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 20:23:00 ID:XQ9Lt6Ef
>>2
お前は900億分の1秒が見えるのか?



4 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 10:28:15 ID:DD7h4IKR
もう高層階は行けないな。

8 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 10:37:46 ID:Ht2bn/GP
>>4
長生きしたかったら逆じゃね? 高層階の方が長生き出来る。



14 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:12:52 ID:cHRlSnzT
明日から一階で寝ることにするわ。
ph1.jpg


15 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:15:43 ID:xRPaSEx7
単位時間当たりの経験量は変わらないのだから、俺の人生には無関係。


16 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:37:08 ID:PEktj9ow
宇宙船に乗った人が地球人を見る場合宇宙船は止まっていて、
地球が高速で宇宙船から離れていっているとは、解釈できないの?

18 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:47:57 ID:IhACLAc1
>>16
宇宙空間に完全に静止した宇宙船の中にいる人と、
地球上にいる人は双子のパラドックスに当て嵌めると地球上の人が若い。

19 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:48:02 ID:BhT7iAod
>>16
どっちも言えます、何を基準にするか。

20 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:58:01 ID:s/56Noy5
>>19
それじゃおかしい。
光速で10年移動した宇宙船の中の人は年取らないけど、地球は10年取るんでしょ。
これが逆になることもあるっていうなら、両立はしない。

24 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:08:02 ID:BpZou3/V
>>20
加減速せず単に慣性運動してるだけなら両立する。

35 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:48:35 ID:s/56Noy5
>>24
宇宙船の人が地球の人より10歳余計に年取った
地球の人が宇宙船の人より10歳余計に年取った

これがどうして両立するの?

38 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:00:12 ID:BpZou3/V
>>35
おかしくはない対称運動だから当然だ、そもそも時間は相対的。
Tw_4_3.gif

37 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:56:56 ID:s/56Noy5
>>35
これが両立するなら、今回の実験だって、
高いところの時計より、地上の時計のほうが早まったりするわけじゃん、おかしいじゃん。

まあ、実験は重力の差で速度じゃないからまた別なのかもしれんが。

38 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:00:12 ID:BpZou3/V
>>37
重力ポテンシャルの違いは非対称。

40 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:10:13 ID:4mAKsygl
>>38
時間は相対的とかの説明じゃ意味分からん。
地球から亜光速でロケットが飛んでいって戻ってきました、宇宙船の中では時間の流れがゆっくりで帰ってきたら地球の人はみんな自分より年を取ってました。

相対性理論的に、宇宙船を静止しているものと考えて、地球が亜光速で遠ざかっていって戻ってきたとすると、余計に年を取るのは宇宙船の方になるはず。>>38が言うのが理屈では正しいんだろうけど、その理屈を普通の感覚で分かるように説明して欲しい。

41 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:14:48 ID:BpZou3/V
>>40
これが加速運動(故に、対称性が崩れる)。
宇宙船からすると、地球を頭にして、下方向(反地球方向)に重力がかかってるのと等価。

重力井戸の底は時間が遅い。故に、宇宙船の時間は「遅れる」。
戻らず、慣性運動を続けるなら、対称性は維持され、互いに相手の時間が遅延しつづける。

47 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:38:28 ID:VQ50lq3g
>>40
車を運転していて急ブレーキを踏むと、運転手は身体が前のめりになるような力をうける。
これを地表が急に動いて車と同じスピードを得たのだと「相対性理論的に」考えても、運転手が前のめりになるよな力が消えるわけではない。

つまり運動の変化が伴う場合には、相対性理論の「相対性」を額面通りに適用するわけにはいかない。

ロケットと地球の話では、「相対的に見れば地球が行って戻ってくる運動をしている」と「本当に地球が行って戻ってくる運動をしている」ははっきりと区別される。後者であれば歳を取るのはロケットの側だが、前者だとそうではない。



17 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:40:10 ID:6mcQiw/9
理論上、ブラックホールでは時間が止まってしまう。
しかしブラックホールは常に物質を吸い込んでいる。これを事象の地平線という。

21 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:58:02 ID:J2ZolAdm
>>17
重力無限大の特異点なら分かるんだけど、なんで事象の地平面で時間が止まるのだろうか。



22 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 11:58:32 ID:1B5hfwQG
っていうか、階段を高い位置まで登れば、疲労が階段下の人に比べて多いんだから、
僅かに老化が早まるのは当然だろ?


25 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:08:48 ID:IMIDJG5z
北極点に住んでるほうが、赤道直下にいるより長生きできるけど・・・
嫌だ。

chn0803100807000-p1.jpg


27 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:16:16 ID:BhT7iAod
というか個人個人が感じてる時間は、変わらないんじゃないすか?


29 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:32:43 ID:/bEiRT7h
この太陽系を含む銀河系が、高速移動している場合どうなるの?何を基準にするんだ

33 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:45:14 ID:J2ZolAdm
>>29
基準は無い、それが「相対」性理論の基本。
むしろ銀河系が静止してて、全宇宙が逆向きに高速移動してると考えてもOK



32 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:42:53 ID:aJBN/qAy
何を今さらだな。大昔、2台の原子時計を片方は地上、もう片方は飛行機で飛ばして
相対論通りの誤差が出ることを確認しているはずだよ。

33 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:45:14 ID:J2ZolAdm
>>32
今回のキーワードは「地上で」



34 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 12:46:00 ID:fU/5riIq
「若干速いことが確認された」って、理論値通り速くなったのか。
速くはなったけど理論値と外れていたのかが重要なはずだけど、そこを暈して書いてるね。


39 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:04:43 ID:Pa5Ew4gT
原子時計が重力に影響されるのと、時間のひずみの区別はついているのか?
別の減少で、パルスがずれる可能性は考えてないのか?


42 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:22:43 ID:0dFwEgXm
90歳で900億分の1秒だとすると90nsec
てことは1年で1ns, 1日で1/365 nsecだから、これくらいだったら確かに測定可能だね。


43 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:23:16 ID:xhaQAKFZ
特殊相対性理論って単に速度と時間がって解釈する人多いけど、

光速度不変という理論を前提に考えるとわかりやすいと思うよ。どんなに外界が変わっても光速度は不変。
つまり、空間または時間が変わるしかないってことだ。

46 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:37:58 ID:xRPaSEx7
>>43
> どんなに外界が変わっても光速度は不変

揚げ足とるようだけど、この文章は真理じゃない。媒質によって変わる。
真空中の光速度が不変。



49 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 13:41:28 ID:s/56Noy5
つまり、「本当に地球が行って戻ってくる運動をしている」わけではないから
地球の人より宇宙船の人が、10歳余計に年を取ることはないってことだな。それならわかる。


51 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 14:20:53 ID:pCzOzpWq
静止衛星は、7.8km/sの高速で周回してるので地球と時間が違うらしいが・・・では、

1.宇宙は膨張していて、地球は宇宙の中心から超高速で移動してる。
2.太陽系は、銀河の中心から半径3.5光年の位置し、2億年かけて11光年の距離を1周する。

さて、これらはどう時間に影響してるのかね?

53 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 14:22:20 ID:BpZou3/V
>>51
宇宙の中心(笑)、ゲーデルの回転する宇宙かよ。

54 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 14:28:32 ID:pCzOzpWq
>>53
宇宙は両方向に放射状に広がっていて中心は有りますが、なにか?w

58 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 14:50:24 ID:pCzOzpWq
>>53によると、宇宙に中心なんて無いらしい。

71 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 16:26:12 ID:aO7O/PJv
>>51
比較するのは地球の時間と衛星の時間のみ。
地球から見た衛星の運動を考えるか、衛星から見た地球の運動を調べればいいだけ。地球の公転や、太陽の公転(銀河内での)、その他の運動は考える必要なし。

あと、宇宙の図は銀緯・銀経で表されている。すなわち我々の銀河の中心をセンターに取っているだけ。
ビッグバンモデルだと、宇宙に中心はない。



57 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 14:47:02 ID:pCzOzpWq
宇宙図 ビッグバン後、両方向に放射状に広がる宇宙
distant_galaxy_convert_20100928125547.jpg

62 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:23:23 ID:SSO4lbR8
>>57
両方向って何を言ってるかとかと思えばw

66 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:49:16 ID:VQ50lq3g
>>57
これってさ、銀河系の円盤面の方向は星が多いから、その外の様子が観測できない。

→観測できないから天体の位置をプロットできない
→仕方ないのでGCでは黒いまま ってのを、壮絶に勘違いしてるね?

67 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:58:42 ID:SSO4lbR8
>>57
因みに、これの中心は地球ないし銀河系だぞ。



61 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:08:35 ID:mETHuHBd
あらゆる点は、宇宙の中心から同じように遠ざかってると思うけど?
宇宙の中心はこの3次元時空上にはないよね? でも確かにあると思うよ、この3次元時空外に。

090504centaeso_convert_20100928131256.jpg
暗黒流動(ダークフロー) “宇宙の外側”の証拠を発見


63 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:31:47 ID:0dFwEgXm
宇宙がどんどん広がっていくと、原子と原子の間も広がってやがて分子がなくなり
ついで原子も素粒子に、最終的にはなにも無くなるというのが俺の理論だけど正しいよね?


宇宙の終焉


65 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 15:48:46 ID:0dFwEgXm
そこで光速度不変の法則ですよ。
俺の思考実験によると、化学反応のスピードが落ちる、時計が遅れる、という現象が観測されます。

70 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 16:24:33 ID:mETHuHBd
>>65
いやいや、実はこっそり光子が速度アップをしてるんです。
基準値にこういう事されるとかないませんよねw 誰も気付けませんよw



73 :名無しのひみつ:2010/09/25(土) 17:48:59 ID:EOwD9/UV
深海とエベレストの山頂でも、年で1秒も差が出ないんじゃなかったっけ?
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21231 :  2010.09.28 Tue 13:31  

こっち更新するのか
  • #-
  • あ 
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21232 :  2010.09.28 Tue 13:39  

21231
( ФωФ)y~ 10月1日に引越します。
  • #-
  • 中の人◆OZ3bFThwrE 
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21234 :  2010.09.28 Tue 14:07  

相対性理論 VS ミヒャエル・エンデ 「モモ」
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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21236 :  2010.09.28 Tue 14:16  

ネット使ってる時間の方が壮大な時間泥棒だぜ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21237 :  2010.09.28 Tue 14:19  

本当に理系の話題は大好きだなw
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21238 :  2010.09.28 Tue 14:19  

いちお全部に目を通したけど全然わからん!
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21240 :  2010.09.28 Tue 14:29  

物質やら粒子やらの物理現象が多いところではサーバトラフィックが発生するから処理が重くなるんだよ
少ないところであっても処理速度はある一定を超えられなくて
その処理速度をフルに使えるのが光ってだけだ
ブラックホールとかは物理現象多すぎだから中心部に近づけば近づくほど処理が鈍くなる

なぜかこの理論がしっくりきてしまう件
  • #-
  •   
  • [URL]
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21241 :  2010.09.28 Tue 15:26  

つっても数億分の一秒位の違いだろ
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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21242 :  2010.09.28 Tue 16:09  

こういうスレは色々勘違いしたレスが多めな気がする
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21243 :  2010.09.28 Tue 16:15  

渡辺さんや早生まれはストレスを感じやすく云々といった社会的な要因じゃないの?
小金を稼いで毎日エレベーターで待たされている訳だしマンションの下層と戸建との差も考えないと
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21244 :  2010.09.28 Tue 16:28  

俺文系だけど、あらゆる物体は光の速度を超えないんだよな
で、原子ってのは原子核の周りを電子が光速で回ってる
原子が光の速さで動けば電子の回転は当然止まる
結果あらゆる化学反応が起きなくなる
それだけの話だと思うんだけど
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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21246 :  2010.09.28 Tue 18:09  

質量のあるものは光速には到達しない。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21247 :  2010.09.28 Tue 18:35  

>>42が勘違いをしている件

これ、測定前に平均化した時間と測定に要した時間も知りたいな。
電気系の人間にはパルスのエッジを検出する分解能に興味がある。
コンパレータの応答速度やジッタが数十ps程度の今の技術で
fsとかasとかどうやって観測してるのか想像もつかん。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21248 :  2010.09.28 Tue 18:38  

9.11ツインビルの倒壊の原因は、相対性理論で説明できる。

これカッコ良くない?ww
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21249 :  2010.09.28 Tue 18:40  

*21244
電子は回転してるって~のは、ウソだ。
判りやすく解説するためにボーアさんが作ったホラ話。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21250 :  2010.09.28 Tue 18:56  

つまり高層マンションの上のほうでニートできれば、地上でせかせか働いているやつらより長生きできるということか。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21251 :  2010.09.28 Tue 18:57  

>>17
あれ?光子すら脱出できなくなるから、ブラックホールからは
観測するための媒体が何も出てこなくて、
地平線の向こう側と同じように観測できないから、事象の地平面って
言うんじゃないのか…
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21252 :  2010.09.28 Tue 19:11  

老化に関しては差は無視できるぐらい微々たるモンだろう
他の要因の方が老け込みに差が出るだろな

何が言いたいかと言うとさっぱりわからん
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21253 :  2010.09.28 Tue 21:47  

早く動いている方が遅い方より老化が遅いんじゃないのか?
なんで高階層の人間が低階層の人間より老化が早く進むの?
高階層のほうが早く動いてるじゃん
意味わからん
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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21255 :  2010.09.28 Tue 22:58  

↑重力が大きいほど時間はゆっくりと進むから。
地球に近いってこと。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21256 :  2010.09.28 Tue 23:01  

別に主観での老化速度は変わらんから安心しろ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21258 :  2010.09.28 Tue 23:09  

じゃあ高層マンションより高い所に住む山梨県民はどうなるんだよ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21259 :  2010.09.28 Tue 23:38  

なにも刺激のない山梨は老け込んでいくだけだろ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21260 :  2010.09.29 Wed 00:14  

山梨に年寄りしかいないのはそんな理由だったのか
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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21261 :  2010.09.29 Wed 00:29  

刺激的な山梨もあるだろたぶん
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21281 :  2010.09.29 Wed 21:34  

スパークリングワインとかあるはず山梨も
エッチな娯楽とかなんか刺ごき的なことあるはず
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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