質疑応答のコーナー 2000年7月5日
下記のような質問がありましたのでお答えいたします。
*** 質疑-1 ***
>1. ムーンベースＭの真ん中からＭの両端に有るロケット発射場に発射信号を送る。
>2-a. Ｍ上からは、２台のロケットは同時に発射されたと認識される。
>2-b. Ｍ上空を通過中の亜光速宇宙船Ａから見ると、２台のロケットは
> 時間を隔てて発射された様に見える。
>3. この時もう一機、亜光速宇宙船Ｂが宇宙船Ａの真反対の航路から進入して
> 来たとすると、そのとき２台のロケットはどのように見えるのか。
>
> 以上の内容を、新理論の時間論で解釈するとどうなるのか？
*** 応答 ***
結論から言うと、光速が有限速度ですので、新理論においても状況によって同時に見えたり、ずれて見えたりすることになります。このことを図1を用いて説明します。
図1において、ムーンベースＭの真ん中のＭから両サイドに、それぞれ15ｋｍづつ離れた場所(点Ｌと点Ｒ)にロケット発射場があるとします。このときＹ軸は、時空境界（STB）の運動方向(MDS)を意味します。つまり、空間が1次元、MDSが1次元という2次元絶対時空モデルとなっています。点Ｌと点Ｒからの光の時空線はそれぞれ45°ラインになり、破線の矢印で記されます。亜光速宇宙船ＡとＢ(以下においては、単にＡ、Ｂと略す)の速度は0.5Cに設定します。このような設定で、M地点からＬ地点とR地点に向かって発射信号を発します。この発射信号を図１では点線で記します。その発射信号がＬ地点とＲ地点に到達したとき、ＡとＢが点Mを通過するとします。ＡとＢの時空線は実線で記します。時刻は、それぞれ点Mを通過した瞬間をゼロとして計算します。
以上のように状況設定した場合、
1. ＡがロケットＬの打ち上げを確認するのは0.0000288秒後(TA1)であり、ロケットＲの打ち上げを確認するのは0.0000866秒後(TA2)です。
これに対し、
2. ＢがロケットＲの打ち上げを確認するのは0.0000288秒後(TB1)であり、ロケットＬの打ち上げを確認するのは0.0000866秒後(TB2)です。
3. 点Ｍにとっては、発射信号を発した0.00005秒後にＡとＢが点Ｍを通過し、さらに、その0.00005秒後(TM1)に、ロケットＬとＲが同時に発射したことを確認します。
このとき、Ａ、Ｂ、Ｍのそれぞれが、ロケットＬまたはＲを見た瞬間に、「見たぞ信号」を出すとします。すると、その信号は45°の光の時空線に沿って伝達されますので、
1.
ＡはTA2において、ロケットＲが発射したこと、ＢがロケットＲの発射を確認したこと、ロケットＲとＬが同時に発射したことをＭが確認したことを知ります。
2.
ＢはTB2において、ロケットＬが発射したこと、ＡがロケットＬの発射を確認したこと、ロケットＲとＬが同時に発射したことをＭが確認したことを知ります。
3.
ＭはTM1において、ＡがＬの発射を確認したことと、ＢがＲの発射を確認したことを同時に知りますが、ＡがＲの発射を確認したことと、ＢがＬの発射を確認したことを知るのは、ＡとＢが点Ｍを通過した0.00015秒後(TM3)になります。
このように、新理論においても、同時とは絶対速度に依存する相対的なものとなります。
しかし相対論とは異なって、実測可能な同時とは別に、概念的な同時を想定することができます。これはどういうことかと言うと、空間の任意点Ｚの時刻に対し、全ての空間点において、その時刻に1対1で対応する時刻が存在するという考え方に基づき、時空境界は同時領域であると考えることができるということです。この考え方に基づくと、TA1とTB1が同時であり、TA2とTB2とTM2が同時であるということになります。
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