風見鶏が教えてくれる相対性理論

 
風見鶏。
誰もが一度は見たことがあるかと思います。

屋根の上などについている、鶏の形をした風向計です。
風の吹いてくる方向を向くことから、主体性の低い人物を指して揶揄する時にも使われますね。

何故風の吹く方向を向くかというと、その方向が一番抵抗を受けないからです。
そしてそのとき、必ず重い方を後ろに向けます。
そうすると安定するんですね。

風見鶏 (ウィキペディアより)

風見鶏

風見安定

航空機などの飛翔物において、空力を受ける中心(力点)が重心より後ろにあることで、機体の姿勢が移動方向に追随しようとすることを、風見安定(weather-cock stability)と言う。

例えば矢の羽や、ミサイルの翼が後方に取付けられているのは、風見安定を確保するためである。

航空機において、垂直尾翼が機体の後方に取付けられているのも、同じく風見安定を確保するためである。また通常、尾翼形式の航空機は、主翼も重心より後方に位置している。そのままでは機体の後方のみが持ち上がり、機首が下を向く事になるため、水平尾翼が下向きの揚力を発生する事でバランスを取っている。





さて、私が考えていることは、もちろん風見鶏そのものではありません。
相対性理論の一つの帰結として考えられている現象:物体は光速を超えることができない
この不思議な現象についてです。

光速を超えようとしたとき、物体の質量は無限大に達し、それ以上の速度にはなりえないというものです。
そしてその時、時間の遅れも最大限に達し、時が止まります。

左脳を使った難しい計算式では、こういう帰結になるのだそうですが、どうもよく分かりませんね。
イメージが全く湧きません。

光速 (ウィキペディアより)

超光速の観測と実験

一般に、あらゆる情報や物質は、真空中の光速よりも速く伝播することは不可能であるとされている。相対論の方程式によれば、光速よりも速く移動する物体を仮定すると、実数で表すことのできない物理量が現れ、質量が無限大になってしまうからである。しかし、光速よりも大きな速度が出現する物理的状況というのは数多く存在する。





そこで、私の原子モデルと併せて考えていたんですが・・・。
やっぱり、そうですね。
私の原子モデルを思い浮かべていると、ひらめくものが現れてきました。

対になる竜巻の回転軸。
これが超高速で移動すると、この軸は一定の方向を向くようになるはずです。

風見鶏と同じです。
軽いデンシ側を頭にして、重いヨウシ・チュウセイシ側をお尻にして、進行方向を向く。

これが、抵抗が一番少なく安定する方向です。
イメージ的には、飛んでいる矢のような感じですね。

真空中には、リュウシが詰まっている。
ただし、このリュウシは非常に小さく、また動かないので、質量は限りなく小さい。
(注:動くから質量が発生する)
また、動かないから、我々は科学技術を駆使してもその存在に気付かない。

遅い速度では何ら抵抗を感じえないのだが、光速に近い超高速になると抵抗を生じるようになる。

ちょうど空気のような感じですかね。
普段は空気の抵抗が気になることはなくても、自転車やバイクに乗るとその存在を感じますね。

このとき対になる回転軸はどうなっているかというと、先にも述べたとおりですが、
軽いデンシ側を頭にして、重いヨウシ・チュウセイシ側をお尻にして、進行方向を向いている。

この竜巻の上面は、掃除機の吸い込み口のようなものです。
この吸い込む力が、万有引力の元です。

以前の記事で述べたように、デンシ側よりも、ヨウシ・チュウセイシ側の吸い込む力の方が圧倒的に強い。
扇風機の羽の役割となるリュウシのサイズが、デンシよりもヨウシ、チュウセイシのが圧倒的に大きいからです。

普段は動きながら全方向に均等に向いているので、特定の方向にだけ万有引力がかかることはないけれど、
超高速で動いている物体では、後ろ向きに進もうとする大きな力がかかることになる。

移動速度と万有引力の方向のそれぞれが、最大限に到達・収束する点が『光速』なんですね、おそらく。



これが分かれば、時間の遅れに関しては、明確ですね。

以前にも述べたように、物理学でいう『時間』とは『原子の振動』
だから、原子の状態によって、その振動は変わりうるものである。

その振動の元となるのは、アンバランスな回転軸。
バランスが悪いから、よく揺れるんですね。

原子時計には、セシウム、ルビジウム、水素など第1族元素(周期律表の左端)を使うものが多いが、これは回転がアンバランスなこととは無関係ではなかろう。
アンバランスなものほどよく振動するから、原理上誤差の少ない時計を作ることができる。

アンバランスだから、常に回転軸はねじれようとする力が働くわけだけど、このねじれようとする力を矯正してしまうと原子の振動が減る。
つまり、時間の進行が遅くなる。

こういうことですね。

 
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