今回、茄子が学んだこと

問題1
AからみたBの時計のテンポが遅くなり、BからみたらCの時計のテンポが遅くなり、CからみたらAの時計のテンポが遅くなる。
これはサイクリックになって矛盾である。

答え
AからみたBとCの時刻、BからみたAとCの時刻、CからみたAとBの時刻がそれぞれ異なり、つじつまが合う。

問題2
GPS衛星は、地球からみたら衛星の時計のテンポが遅くなるから衛星の時計のテンポは早めであるというが
、衛星からみたら地球の時計のテンポが遅くなるから矛盾である。

答え
衛星は上空を移動しているので、次々と別の時計と同期を取っている。
このとき、衛星から見て、前方の時計の方が進んだ時刻を指している。
このため、衛星の時計は地球の時計よりテンポを早める必要がある。

問題3
列車の中央から前後に光を出し、鏡で、反射させたとき、列車の系でみると光は前後に同時に到達し、反射させた光も同時に中央に帰ってくる。
ところが線路の系でみると、後端に先に付いて、後から先端に到達するから、反射させた光も後端から先に帰ってくるので、列車の系で見たときと矛盾する。

答え
後端から光が帰ってくるのは中央から先端に光が行くのと同じ時間がかかり、
先端から中央に光が帰ってくるのは、中央から後端に光が行くのと同じ時間がかかる。
結局、両者は相殺して、どの系で見ても前後からの光は同時に中央に戻ってくる。

これでいいかい？