相対性理論 (一般的および限定的): 相対性理論とは何か、それが何を意味するのかを理解する

相対性理論は、ドイツの物理学者アルバート アインシュタイン (1879-1955) によって実施された一連の研究であり、 空間と時間の関係を定義します。空間と時間は どちらも本質的に相対的で非静的なものです。

簡単に言うと、相対性理論は、時間は誰にとっても同じではなく、 速度、重力、空間の 3 つの変数に応じて変化する可能性があると述べています。

アインシュタインの相対性理論は 、1905 年に初めて発表された制限相対性理論 と 1915 年に発表された 一般相対性理論という、 他の 2 つの理論の組み合わせによって形成されています。

特殊相対性理論の主な考え方は、光の速度は宇宙全体で一定であるということです。この概念は、空間と時間は絶対的な量ではなく、完全に主観的なものであるとも述べています。

一般相対性理論の主な前提の中で、重力は特定の質量が空間の「構造」に引き起こす歪みにすぎない、と述べられています。

ある物体が宇宙空間を高速で移動すると、いわゆる重力波が発生します。

この理論は 2 つの仮説に基づいています。

特殊相対性理論は、 慣性の 参照、つまりニュートンの第一法則 (または慣性の法則) に関連する参照に基づいています。この法則によると、 力が加えられない場合、物体は速度が上がっても静止していても動き続ける傾向があります。

相対性理論の原理の一部を明らかにするのに役立つ非常に有名な例は、双子のパラドックスです。

この例では、地球上の 2 人の双子の兄弟が説明されており、そのうちの 1 人は銀河の遠い場所に向かう飛行機に乗せられています。彼は光の速さで移動しますが、もう一方は地球上に残ります。

彼が地球に戻るとき、旅をしていた兄弟は他の兄弟よりも何歳も若くなっているでしょう。

これは、物体が慣性状態にあると時間の経過が早くなるために起こりますが、この時間は物体の移動速度に比例して減少します。光の速度（時速約10億7000万km）に達すると、時間の流れが止まります。

この理論は、特殊相対性理論の発表から 10 年後にアインシュタインによって開発され、それまでは慣性であった、観察された指示対象の変化に基づいていました。この時点で、彼が以前の理論で行ったこととは反対に、いわゆる非慣性指示対象について検討し始めました。

制限理論との最大の違いは、 湾曲した空間 (または曲率) の認識です。アインシュタインは、物質の存在によって空間と時間の概念に曲率が生じる可能性があることを観察しました。

彼は、物体の周囲に曲率が生じ、それが物体の質量に比例することを発見しました。したがって、彼は、 特定の物体の質量が大きいほど、時空の湾曲も大きくなる 、と結論付けました。

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