慣性の法則について

台車は、力を加えなければ次第に止まっていきます。

地面と車輪との摩擦によって、だんだんエネルギーを失っていくからです。

しかし、摩擦が少ない場合は、そのままの運動が長く続いていきます。

そして、第1法則として慣性の法則が成立しました。

さらに物理学者として活動していたIsaac Newton（アイザック・ニュートンです）さんは、

力を加えなければ物体が等速で直線に動く事を証明しました。

慣性の法則について

慣性の法則は、外力が働かない状態で物体は静止や等速運動を永遠に続ける法則です。

 

物体の運動は、数字を利用して表現できます。

座標系を活用すると、物体の位置や速度などを計算する土台として

長さや時間の単位を決めたモノサシになります。

つまり、慣性の法則は、力を加える事で物体は等速直線運動を続ける慣性座標系です。

誰もが同じ物差しと時計を使用する事で慣性の法則が表現できます。

 

地球は自転していて、地球も太陽の周りを公転しています。

つまり、地球上は慣性系ではないです。

宇宙の慣性系を使用すると、空間座標（絶対空間です）と

時間座標（絶対時間です）が家庭できます。

ちなみにニュートンの運動法則は、林檎の落下から

太陽系の惑星まで物体の運動を正確に計算できます。

時間の概念について

ニュートンさんの絶対時間を修正したのが、理論物理学者として活動していた

Albert Einstein（アルベルト・アインシュタインです）さんです。

宇宙に絶対的な時間が存在する事は、宇宙空間のどこでも一様に刻まれていきます。

19世紀、電磁気学分野で問題になった光の速さの取り扱い方に関して、

アインシュタインさんは絶対時間の考察を訂正しました。

 

1905年、特殊相対性理論によってこの世で最も速いモノは光です。

誰から見ても同じ速度だからです。

そして、時間の進み方は観測する人の運動状態によって異なります。

つまり、時間の進み方は、光速に近い運動状態ほど遅くなります。

具体例は、ロケットと浦島太郎です。

光速に近いロケットで宇宙旅行をする事で、地球に帰ってくると未来に辿り着きます。

浦島太郎は、竜宮城から戻ってきた浦島太郎さんが1人だけ未来にやってくる昔話です。

 

1916年、一般相対性理論によって、重力を起こす加速度運動は空間が曲がっている効果です。

どんな座標系でも同じ形の運動方程式になります。

加速度運動をしている時に慣性力を余計に考えるのを止めます。

そして特殊相対性理論では、理論上の制限があります。

等速運動をしている観測者同士でしか時間の進み方が異なる現象を証明できませんでした。

つまり、ロケットを飛ばす際に初めに加速する必要があるからです。

さらに向きを変えて戻る場合も、減速や反転などが生じます。

特殊相対性理論は、加速度を取り扱う事ができませんでした。

 

①特殊相対性理論は、観測者が等速運動をしている時だけに活用できます。

②一般相対性理論は、観測者が加速・減速・反転する場合に活用できます。

つまり、空間内（3次元です）でトランポリンの膜（2次元の膜です）を

4次元の時空に膨張したモノです。

ちなみに重力は、4次元時空の歪みです（曲率です）。