こんばんわ
スマホのWi-Fiが使えなくなって、
AIに聞いていろいろ試したけど無理で
予約していたショップに行ってきました。
予想通り機種交換を勧められまして、新機種に変えました。
違う機種に変えたので仕様が違って悪戦苦闘しています。
なので、今日のブログは途中までです💦
のつづきです。
ニュートンとアインシュタインは何がすごかったのか
リンゴがもたらしたもの
「ニュートンは、木からリンゴが落ちるのを見て万有引力を発見した」
という有名なエピソードがある。
このときニュートンは、リンゴは落ちるのに、
なぜ落ちないのか？と考えた。
この２つをていねいに観察して比べたとき、
実は全く同じルールに従っていることを発見した。
これが「万有引力」だ。
これにより物理学は、
「世界の複雑さの背景にある、一貫した秩序の存在」
の美しさを知り、
世界を１つにまとめたいと言う嗜好を育てたといえる。
この1つの到達点が、アインシュタインの「特殊相対性理論」である。
１９世紀、バラバラに見える現象をなるべく少ない原理で
説明しようとする物理学の嗜好を裏切ったのは「光」だった。
すでに光は波の一種であることが明らかとされていたが、
波としては説明のつかない部分が見つかり始めていたのだ。
波は水面や空気を媒介にして伝わるのに、
空気のない宇宙でも光が伝わるのはなぜなのか。
新空中にも存在する、光を伝える媒体は「エーテル」と名付けられ、
存在の探求が加熱した。
地球にはエーテルの風が吹いているという予想のもと
行われた実験では、
エーテルの風の吹く向きによって光の速さに差が生じるかが
調べられた。
しかし、光の速度は常に変わらず、
「エーテルが存在しない、あるいは存在したとしても光の速さは変わらない」
という結果となった。
アインシュタインが選んだのは「光の速度は不変」
という事実を受け入れること。
それは「速さは足し算できる」という物理学の常識に反するものだったが、
「少ない前提で多くを説明する」というニュートン以来の「美意識」
を優先させたのだろうと考えられる。
「時間と空間」の常識を変える
「光の速度は不変」という事実を受け入れたアインシュタインは、
それまで絶対だと思われていた時間と空間を、
光速を基準にして相対的に決まる存在だと捉え直した。
これが特殊相対性理論の核心だ。
たとえば速さｃの光と、速さｖの列車が同時に走り始めたら、
従来の考え方では１秒後に光はｃ、列車はｖ進む。
列車の乗客から見ると光は「ｃ－ｖ」だけ先に進んでいるように見える。
しかし相対性理論では、
乗客から光はｃより少ない距離しか進んでいないと見えるなら、
この電車は１秒経っていないと考える。
光の速さが絶対にｃであるから、
「１秒」と「光がｃ進むこと」に対応して定義されるからだ。
「絶対時間」のイメージが染みついている私たちには
この感覚は掴みづらい。
だが、誰かの答えをただ受け取るだけでは、
本当の理解には届かない。
頭の中の「絶対」をいったん解除し、
時間と空間は観測者によって変わるものだと考えることで、
世界はこれまでと違う真実を見せてくれる。
「Ｅ＝ｍｃ２」の正体
「特殊相対性理論」のなかで、
アインシュタインは「ものが動くと、質量（重さ）が大きくなる」
という重大な予言を記した。
この理論によると、現実のロケットが光速を超えることはない。
質量が増えれば、同じ推進力で加速度は落ちる。
ロケットが光速に近づくほど質量が増え、
速度が上がらなくなっていくという仕組みだ。
当時は、質量保存の法則、そしてエネルギー保存の法則という
物理学の２つの大原則があった。
だが、アインシュタインは、
速度を上げるために消費されたエネルギーは、
物体の質量を増やすために変化したのではないかという
まったく新しい視点を提示した。
ここで登場するのが「Ｅ＝ｍｃ２」（Ｅはエネルギー、ｍは質量、ｃは光の速さ）。
「物質とは、その質量に光速の二乗を掛けた分だけのエネルギーを秘めている」
を意味する有名な数式だ。
わずかな質量で莫大なエネルギーを発揮できることを示した
アインシュタインの理論は、
やがて原子核から核分裂によって莫大なエネルギーを放出する「原子力」、
さらには「原子爆弾」へと活用されることになる。
宇宙の広～いお話してるのに、
スマホが使えなくて、とある意味小さなことで困ってるのが
とても滑稽だと思います。
では、また明日＾＾
