28日の記事の続き
では、一般相対性理論の説明から入ります^^
(以下、一般相対論とします)
特殊相対論に対して、重力(加速度)の影響を考慮したのが、一般相対論であることはご存知だと思います。
一般相対論で有名な例としては双子パラドックスやブラックホールなどあります。
双子パラドックスとは、一方が地球に残りもう一方が光速Cの速さの宇宙船で地球を脱出し、何年か経過して地球に戻ってくると双子であるはずの2人の年齢に差がでているというものです。
地球にいる人は自分の時計で毎日を過ごして再会の日を待ちます。
しかし、宇宙船で地球を脱出しようとしている人は、徐々に重力の影響が小さくなってくるため、更に加速するのでしょうか・・・?
答えは、NOです。
相対性理論には光速度不変の原理というものがありCは約3.0×108[m/s]と一定です。
つまり、宇宙船にいる人は地球にいる人からみれば空間のゆがみによって進める距離は限定されてきます。
結局、宇宙船にいる人は自分の時計では地球にいる人の時計よりも遅くなっているということになりますね。
(ただし、宇宙船にいる人は時間の経過や進む距離については普段と何ら代わりのものと感じとるでしょう)
したがって、このような環境のもとにいる人が地球に戻れば当然、時間差が表面化し、双子であるはずが双子ではないというパラドックスが生じてくることとなるのです。
さて、次にブラックホールについて少しだけお話をします。
そもそもブラックホールなんて本当にあるのか?って思ってる方もいるかと思います。
ブラックホールの存在の是非が何故議論なされたのかというと、簡単に言えば、宇宙初期に宇宙空間には何もないからっぽの状態だったからと言われています。
現在の宇宙まで変貌を遂げたわけですが、元が無だったことから、科学者は『この広大な宇宙空間に、極端に物質の密度が濃くなっているところや薄くなっているところがあっても可笑しくない』と考えました。
そこで、この仮説のもと観測や実験を繰り返し重ね、やっとのこと発見したというところでしょうか。
ブラックホールの正体は『超新星爆発のなれの果て』で、超新星とは、太陽よりも極端に重力が大きい天体のことです。
ちょっと中途半端ですが、一般相対論、ブラックホールの説明の概要をこれで終わりたいかと思います。
※誤りがあれば、ここおかしいぞ!ってご指摘下されば幸いです^^;