両国高校定時制
Ｍ先生は思います。
「さすがは「特殊相対性理論」という町だ。
ＰＴＡ会長がこの理論に興味をもっているとは驚きだ。
この町の人は科学好きが多いのかな。
ところで、どう説明したらよいだろうか。
光速度は不変であり光より速いものはない。でも、これでは説明にならない。
数式を使うとそんなに難しくない。高校で数学を学んでいれば理解可能だ。
数式を使わないと意外と難しい。速度の合成が説明できない」
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「もし、上空を光速の半分の速さで飛ぶロケットから、さらに光速の半分の速さのロケ
ットを進行方向に飛ばすとどうなるだろうか。地上に静止している観測者から見てみ
よう。空気抵抗などは考えないとする。（なお、加速度運動が生じない慣性系でのみ
を考える）この場合、ニュートン理論ならば後から飛んだロケットの速さは光速と等
しくなる。
しかし、特殊相対性理論で計算すると光速の80%の速さになる。このことをどう説明
したらよいだろうか。
光速が２倍になると、空間が２倍に引き伸ばされると考える。
これでよいだろうか。問題点はなんだろう。
解説書にはこういう記述がないことだ。
それに、空間が２倍に引き伸ばされるとはあまりに便宜的な感じがする。また、何の
根拠もない。
やはり、数式を用いないと説明は難しい。
でも、理解のための説明なら許されるかもしれない。
もし、間違いなら訂正すればよい。問題はあるが、仕方ないかもしれない」
その後、Ｍ先生はＺ会長に会い、
「空間が２倍に引き伸ばされる。
でも、これは便宜的な説明です。きちんと知りたければ数式を用いないと難しいと思
います。よい説明のしかたは今後考えます」
といいました。
それを聞いて、ＺＰＴＡ会長は喜びました。
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このページの説明は問題あり。速度合成を用いないと説明は難しいと思います。
（2007.7.7）
参考：速度合成の式、速度ｕとｖの合成速度ｗは次の式で示される。静止している観 測者から見た場合、慣性系という加速度が働かない空間を前提とする。
ｃを光の速度とすると、 ｗ＝（ｕ＋ｖ）／（１＋ｕ＊ｖ／ｃ＊ｃ）