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二間瀬敏史著「カーナビからはじめる相対性理論」
今、二間瀬敏史著「カーナビからはじめる相対性理論」を読んでいます。


 カーナビは便利ですね。僕も旅行に出てレンタカーを借りたときカーナビを使いますが、とても便利だと思います。

 さて、このカーナビというのは、相対性理論がなければ全く使いものにならないそうです。時間というのは絶対的ではありません。相対的なものです。そのことを相対性理論は予言しています。そして、実際に高速で走っている衛星の場合にはそれが的中しているそうなのです。だから、それを修正しなければカーナビというのはうまく作動しないのです。

 そのことはいろんな本に書いてあります。ても、これまで読んだ本にはとても簡単に説明されているだけでした。この「カーナビからはじめる相対性理論」には少し詳しく書かれています。

 この本の8ページから9ページにかけて結論が書かれているのでその部分だけを引用します。

まず特殊相対論では運動している時計を静止している人が観測すると、運動している時計の進みは遅くなるという予言をします。GPS衛星は高度2万kmを秒速4kmで周回しています。この速度は光速度の7万5000分の1になります。これによって地上の時計よりGPS衛星の時計はゆっくりと進み、1日あたり7・1マイクロ秒遅れてしまいます。

一方、一般相対論は、重力が強いところでは時間がゆっくり進むという予言をします。この意味は重力が強いところに置いた時計を重力が弱い場所にいる人が測ると、時計の進みは遅く見えるということです。上空2万kmでの地球の重力は地表面の重力より弱いので、GPS衛星に塔載されている時計は地上の時計より1日あたり45.7マイクロ秒だけ速く進みます。

 この二つの効果を合わせると、GPSに積まれた原子時計は地上に置かれたものより1日あたり38.6マイクロ秒速く進むことになります。そしてその時間の間に電波は11kmも進んでしまうのです。

したがって何も対策をたてなければ、毎日毎日11kmずつ誤差が増えていくことになります。



 相対性理論というのは、とても遠くの世界のものという感じがします。しかし、カーナビという自分でも使ったことがあるものが、相対性理論に基づくものであるというのを知って、とても近い存在に感じました。皆さんもそう思いませんか。

 相対性理論というのは間違いだ、という人もまだいるそうです。しか、しこのような形で相対性理論は利用されているのですから、正しいと考えた方がいいのでしょう。

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