EMANの物理学 過去ログ No.383 〜

 ● このような考えはどうでしょうか

  投稿者:大学4年生 - 2006/08/09(Wed) 17:37  No.383 
はじめて書き込みます
この掲示板はレベルが高くてちょっと自分のレベルが低すぎて恥かしいような気もするのですが
論文を提出する前に感想を聞いてみようと思って投稿します

僕が考えたのは座標のない空間にひとつだけしか物体が存在しない場合物体が運動しているかどうかはわからないというものです。
なぜなら空間には座標がないし、相対的に運動を確かめられる物体も存在しないからです
この時物体は形状の変化しない剛体であるとします
このひとつだけの物体が運動した時時間は流れるかどうかです。
わたしは時間は流れないと思いました。
そして物体が二つ存在する時は当然運動がわかるので時間も流れるというものです
物体がひとつのとき時間は流れず物体が二つの時時間が流れるとすると奇妙な現象が起こってきます
物体が二つの時運動する物体はもうひとつの物体の存在をどう確かめるのでしょうか?
そこでベルの不等式と似てますが物体と物体が光速以上の情報交換をしているのではないかと仮説を立ててみました

このような内容の論文を提出しようと思っているのですがどうでしょうか

  投稿者:EMAN - 2006/08/09(Wed) 19:41  No.385 
> このような内容の論文を提出しようと思っているのですがどうでしょうか


 物体が一つなら時間は流れず、二つ以上あれば流れるので、物体間には何らかの未知の連絡手段があって、それを通じて互いを認識する事で時間が流れるかどうかが決まっているのではないか、ということでしょうか。


 もしそういう話であれば、浅すぎだと思います。
 時間が流れているかいないかの違いを問題視するなら、その違いを客観的に判定する方法やその根拠について納得できる議論をする必要があるでしょう。 そこは難しいと思いますが、それがメインでしょうか。

 このままでは「物体と物体が光速以上の情報交換をしているのではないか」と考える根拠が弱いのではないでしょうか。


  投稿者:MaT - 2006/08/10(Thu) 13:20  No.390 
>ひとつだけしか物体が存在しない場合物体が運動しているかどうかはわからないというものです

ニュートン力学のレベルでも、次のことは言えます。

加速度があれば力が発生するので、ヤング率の異なる部分があれば、力を検出できます。

加速度を1回積分すれば速度、2回積分すれば移動距離になります。つまり、物体ひとつでも、等速直線運動以外なら運動の検出は可能です。

なお、この力が、重力によるものか(物体ひとつなら重力相互作用はないのですが)、加速度によるものか、が、わからないのですが、2箇所以上の力を検出すれば、重力の場合は2つの力に違いが出るので区別できます。

それから、「物体」が0次元の物体、つまり大きさのない点がひとつの場合は、時間の流れもないというのは、数学の世界で定理となっていたと思います。(自信ありませんが)

  投稿者:ワイル - 2006/08/10(Thu) 23:38  No.394 
久々に物理の話題に口をはさみます。

はじめまして。

>>僕が考えたのは座標のない空間にひとつだけしか物体が存在
しない場合物体が運動しているかどうかはわからないというも
のです。

このような考えで論文を書いても、基本的な話が分かっていな
い、ということで却下されそうですよ。

まず、実際の空間には、座標などというものはないと思います。
座標というのは、あくまで人間が物理現象を認識するために作
り出した概念だと思います。

古典的解析力学では、3次元空間上の座標を任意にとって
(たとえば、直交座標、極座標、円筒座標など)も良いとい
うことですし、さらに一般相対論を含むゲージ理論では、3
次元空間+時間の4次元時空上の座標を任意にとっても良い
ということです。

量子力学や量子論(=相対論的量子論)では、座標どころか
、空間・時間そのものが、どうも人間が物理現象を認識する
ためのパラメータになっていくように思えます。

次に、ガリレオの相対性原理を基礎とするニュートン力学に
おいても運動という概念は、あくまでも相対的な概念だと思
います。
運動とは、観測者がいて認識されるものです。
運動している物体の空間座標を観測者の空間座標に変換する
変換がガリレオ変換です。

ただし、ニュートン力学では、光や電磁力、重力などの相互作
用にまで適用されず、さらに「絶対空間・絶対時間」が考えら
れ徹底されていなかった感じがありますが、アインシュタイン
らの相対性理論では、それが光や電磁力・重力などの相互作用
にまで適用され、さらに「絶対空間・絶対時間」の考えも廃止
され徹底されたものになったわけです。

アインシュタインらの相対性理論で導かれる「長さの縮み」
や「時間の遅れ」なども、自分自身が光の速さに近い速さで
運動しようが、自分自身がブラックホールのような強い重力
場にいようが、全く認識されないのです。
つまり、自分自身にとっては、どんな状況でも1mはあくま
でも1mであり、1秒はあくまでも1秒です。

物体が光の速さに近い速さで運動していたり、ブラックホー
ルのような強い重力場に近づいたりしているところを、別の
観測者から観測すると、その物体の長さが縮んだり、時間が
遅れたりという状態で観測される、ということです。

相対性理論における長さ(空間)の縮みや、時間の遅れと
いうのは、運動している物体の空間・時間の座標を、観測者
の空間・時間の座標に変換したときに認識されるものです。
その空間・時間の座標変換が、特殊相対論やゲージ理論では
ローレンツ変換であり、一般相対論では一般座標変換です。
(こういう認識で間違っていないかな?)



  投稿者:T_NAKA - 2006/08/11(Fri) 01:40  No.396  <Home>
>その空間・時間の座標変換が、特殊相対論やゲージ理論では
>ローレンツ変換であり、一般相対論では一般座標変換です。
>(こういう認識で間違っていないかな?)

多分、間違っているでしょう。
「ローレンツ変換」と「一般座標変換」を同列に論じてはいけないと思います。

「一般座標変換」とは、例えば「直交座標→曲座標」のようなことで、この場合変換の前後で「計量テンソル」が変化してしまいます。
(これは平らな空間でも計量は変化してしまいます。ただし、計量の変換則がテンソルのそれを満足する。)

「ローレンツ変換」は特別なもので、ミンコフスキー空間において、計量を変化させないものです。
(ユークリッド空間の回転座標変換に相当することはご存知でしょう。)


  投稿者:大学4年生 - 2006/08/11(Fri) 14:12  No.397 
返事ありがとうございます
自分としては自信があったのですが
今のままでは厳しいということですね
でも意見が聞けてよかったです
では

  投稿者:murak - 2006/08/12(Sat) 16:48  No.402 
こんにちは。

幾つか回答があって、質問者はもう納得して帰られた(?)ようですけれど、#393の記述を読んだ感想代りの愚問を以下に書いておきます。暇つぶしにでもどうぞ。

(1) 空間にただひとつだけ物体があったとして。この空間にある座標を入れると、その座標でみて物体の位置は一定のままでしたが、別のある座標では、物体の位置は変化していました。この場合、物体は運動しているのでしょうか? また、時間は流れているのでしょうか?

(2) 空間に二つの物体があるとします。或る座標でみると二つの物体の相互の位置関係は一定(不変)のままでしたが、別のある座標でみると両者の間隔は(時と共に?)広がっていました(あるいは狭まっていました)。この場合、二つの物体は互に(他に対して)運動しているのでしょうか? また時間は流れているのでしょうか?

(3) 物体が一つから二つになって何か本質的に変わったのでしょうか?