21485
21485
2004/09/29(Wed) 09:12
光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72ec27.zaq.ne.jp
000000
長くなってきたので、仕切り直しのために新スレッドに移行します。
どうも図を描かなかったので分かりにくいのかなと反省し、図で表現してみることにしました。
下の図は、我々がタキオンとすれ違うところを図にしたものです。縦軸が時間、横軸が空間です。
我々、光よりも遅い世界に住む者の世界線をs1－s6とします。時間を逆行して飛ぶタキオンの世界線はt1－t6です。時間はいずれも１から６へと流れます。
なお、この図で示しているのはあくまで時間の流れる方向だけです。時間の流れる速さ（こういう表現は非論理的で嫌なんだけど、他に書きようがないので）については、論じ出すと面倒になるので省略しています。今の論点は「過去に戻れるか？」「時間は逆行するか？」だけなのですから。
s6
s5
t1
t2 s4
t3
s3 t4
t5
s2 t6
s1
タキオンはこの図の左から右へ、時間を逆行して飛んでいます。しかし、我々から見ると、タキオンは図の右から左へ動いているように見えます。そして、その時計はt6からt1へと逆回転しているように見えます。
（何度も繰り返しますが、「見える」というのはあくまで比喩です。光を使って見ているわけではありません。念のため）
じゃあ、タキオンから見るとどうなるのか？ この図を反時計回りに横倒しにしてみれば一目瞭然。
t6
t5
s1
t4 s2
s3
s4t3
s5
s6 t2
t1
といわけで、タキオンから見ると、我々の方が超光速で動きながらs6－s1へと逆回転していることになります。
そもそも、「運動は相対的なものである」というのが相対性理論の基本概念です。自分が動いていて相手が止まっているのか、自分が止まっていて相手が動いているのか区別できないのです。つまり、タキオンの側から我々を見ると、こっちが超光速で動いているように見えるわけですね。
光速以下で飛んでいる場合も同様。よく「光に近い速度で飛ぶ宇宙船の中は時間が遅くなっている」と言われますが、じゃあ宇宙船の側から地球を見たら時間が速く進んでいるように見えるかというと、そんなことはないんです。宇宙船の方から地球を見ても、やっぱり時間が遅くなっているように見えます。なぜなら、宇宙船の立場からは、地球の方が光に近い速度で動いているからです。
（じゃあどうして宇宙船が帰ってくると、地球の方の時間が速く過ぎているのか……というのが有名な「双子のパラドックス」。これについてはすでに多くの人が解説しているので、詳しく知りたい方は「双子のパラドックス」で検索してみてください）
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21486
2004/09/29(Wed) 10:05
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72ec27.zaq.ne.jp
000000
ラチェットさん、こんにちは。
>タキオンが過去に戻った場合、タキオンを構成している物質はどこからやって来るのでしょう？これは質量保存則を破ったことにはなりませんか？
大事なことをお忘れです。それは、質量とエネルギーは等価であるということ、物体の加速や減速にはエネルギーが必要だということです。
いま、左側から飛んできた速度無限大以下のタキオンが、加速して速度無限大を超えたとします。これを図にするとこうなります。
（縦軸が時間、横軸が空間です）
t3 t4 t5
t2 t6
t1 t7
タキオンはエネルギーを失うほど加速します。速度無限大のタキオン（この図ではt3－t4－t5）のエネルギーはゼロです。
t2－t3－t4と加速する途中で、タキオンは持っていた全エネルギーを外部に奪われているはずです（そうでなかったら加速するはずがありません）。奪われたエネルギーは当然、どこかに存在するはずですから、エネルギー保存則は破られていません。
我々から見ると、左右からタキオンが飛んできて、中央で衝突して消滅したように見えます。
タキオンが時間逆行をやめた場合も同様で、
t1 t7
t2 t6
t3 t4 t5
このように何もないところからタキオンのペアが生まれたように見えますが、やはりどこかからエネルギーを得ているはずなので、エネルギー保存則は破られていません。
>ここまで読んで時間とは「光の反射である」でＯＫですか？
ちっともＯＫじゃありません(^^;)。どうすればそんな風に読めるんですか？
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21507
2004/09/29(Wed) 18:19
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
Y063148.ppp.dion.ne.jp
000000
山本先生およびたぬきさんへ
＞ 第一に、相対性理論、特に特殊相対性理論は、100％正しいことが証明されており、それが間違っているということはありえません。
それは現在我々が観測できる範囲のことではないでしょうか。観測できる範囲が広がり観測結果と相対性理論が合わなければ、ニュートン力学と同じように相対性理論の方が修正されるでしょう。自然科学でいう「100%正しい」とはこのような意味だと思います。もちろん将来も「正しいとは限らない」ことが今「正しくない」ことでないのはいうまでもありませんから、どのような意味で「100%正しい正しい」/「正しいとは限らない」といっているかをくみ取った上で妥当性を判断しなければなりません。RIOさんの発言についていえば特におかしくないと思います。
＞ 質問は「過去に戻れるか？」であって、それは当然、乗員にとって「俺は過去に戻った！」と認識されるものであると同時に、過去の人にとって「うわっ、未来から人がやって来た！」と認識されるものでなくてはいけないはず。
ならば、我々の基準から見てタキオンが時間を逆行しているかどうかを論じたって、何の支障もないではありませんか？
相対性理論に関する事柄は同時刻の相対性が代表するように日常的な感覚とはズレがありますから、慎重な判断が必要と思います。異なる慣性系にいる宇宙船内の乗員と外の世界の人間が同じ認識をするかは、前提ではなくそれ自体検討を要する事柄と思います。
＞ また、ｔが虚数になると仮定しても、じゃあどうして負の虚数ではなく正の虚数なのかという根拠が不明です。ｔが負の虚数ならt'は正の実数になるのではありませんか？
この式は相対速度vを持つ2つの慣性系において距離Lを進む光の時間を表わす(ct')^2=(vt')^2+L^2とt=L/cから導き出されるものです。単純に数式の変形だけすれば二乗をはずす段階でt'=±t/√(1-(v/c)^2)となりますから正と負の両方が出てきます。ただしct'やvt'はもともと光の経路の長さですから＊普通は＊負の長さはあり得ないものとして正の項のみをとるだけです。負の項が物理的にどのような意味を持つのか、そもそも意味を持つのかはこの数式だけからは何も言えません。今のところ負の長さは何の意味も持たないように見えるという理由で捨てられるだけです。ですから負をなぜ考えないのか？という問いの答えは、それによってなんらかの事柄が上手く説明できるのであれば考えてもよいとなると思います。
世界線と時空図による説明は視覚的で便利ですが虚数の関係する場合は上手く機能しません。例えば二次方程式の解は放物線と直線の交点によって図示できますが、解が虚数になる場合は交点を図にプロットすることができません。しかしプロットすることができないから虚数の解は存在しないことになるということにはならないでしょう。虚数の解が意味を持つか持たないかは別の側面から判断されることです。タキオン自身の「時間」はオーソドックスに考えれば相対性理論の範囲外の事柄で相対性理論そのままでは考えることができません。考えることができないというのはその理論では扱えないということで否定とは意味が異なります。
超光速の宇宙船内で時間がどのように経過しているか、言い方を変えれば超光速の宇宙船内の乗員は外の世界をどのように観測するかは相対性理論では上手く扱えず、もしかろうじて扱える範囲があるとすればtそのものが虚数の場合ぐらいではないかということです。これはタキオンが我々の観測機器で観測可能な実数のエネルギーを持つなら静止質量は虚数のはずであるというのと基本的には同じです。ただし虚数の静止質量の方はそれを導入することでわりと既存の法則がそのまま適用できますが、虚数の時間の方はそう上手くはいかないことがあまり論じられない理由でしょう。超光速の宇宙船内の時間はその速度が無限以下であっても無限以上であっても我々から見れば虚数のはずですから、ストイックに相対性理論を適用すればどちらの宇宙船も船内の時間は考えることができないという結論にしかなりません。タキオンの外の世界から見た運動を解説している本でもタキオンそのものの時間について触れることがないのはこのような理由です。ですからSFに出てくる超光速の宇宙船の乗員が時間の逆転した外の世界を観測するシーンというのは速度が無限以下であろうが無限以上であろうが科学的に見ればどちらも相対性理論からかなり逸脱していると考えるのが妥当で、無限以下か無限以上かという点はあまり重要ではないと思います。
＞ 左から右へ時間を逆行しながら飛ぶ宇宙船は、我々から見れば右から左へ飛んでいるように見えます。その中を覗くことができれば、時計が逆回りしているのが分かるはずです。もちろん速度が（我々にとっての）無限大以下であれば、宇宙船は左から右に飛ぶように見え、時計も逆回りには見えません。
あなたが２と３において「宇宙船内の時計は無関係」とおっしゃっているのは、単にあなたが宇宙船の中を覗こうとしないだけではないですか？ 覗きさえすれば、それは１と同じ問題であることが明白だと思いますが。
ストイックに相対性理論を適用するならば、覗いたとしても我々にとっての時間とは異質なものが見えるはずです。宇宙船内外の世界の観測者が相互に相手を覗けるのはその段階ですでにSFなのですから、科学的に正しい正しくないという話にはならないと思います。どちらがSF的にリアリティのがあるかという話なら別ですが、もし視覚的な面白さを一切考えなくていいなら、加速と同時に宇宙船の内外の世界はお互い相手がブラックホールのように内部構造が限りなく無性格なものとなり、減速と同時に通常に戻るするぐらいではないでしょうか。
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21485
21509
2004/09/29(Wed) 19:05
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i219-167-1-179.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
え～っと、今回のレスの内容を見る限り、なんで私が名指しされたのかが良くワカランのですが・・・・。
私が訪ねていたのは「（正の虚数）×（正の虚数）＝（負の実数）」に入るモノはなんですか？と訪ねているんですが。
その為にRioさんとかニル・プフェルトさんからもお叱り受けちゃいましたよ。
まあ、ミスした私が悪いんですけど。
優歌のファンさんご自身の考えを整理するためにも、お聞かせ願えませんか？
長々と弁舌はけっこうです。
思考の過程も論拠もとりあえず要りません。
また後で訪ねることになるかもしれませんが。
まず、判らないなら「判らない」、判っているなら「これとあれ」ってキッパリと言ってください。
「現代科学で判明しているかどうか」ってのは考慮しなくて良いですよ？ あくまで優歌のファンさんご自身が理解しているレベルでの話です。
まず議論のとっかかりとして、そこの場所が欲しいのです。
私の方からは以上です。
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21485
21583
2004/10/02(Sat) 16:48
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ラチェット
dhcp187-049.ztv.ne.jp
000000
山本さん、こんにちは。
えー先ほど仕事から帰って来たら私がアマゾンで注文していました『タイムマシンの話』と『過ぎ去りし日々の光』が届いていました！これからじっくりと読もうと思います(^^;)。
ここまで読んで時間とは「光の反射である」でＯＫですか？
＞ちっともＯＫじゃありません(^^;)。どうすればそんな風に読めるんですか？
だって速く動けば光の反射で時間が遅れるんでしょ？じゃあ時間って何よ？
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21485
21587
2004/10/02(Sat) 20:04
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ASTRO VET
関東
ryoma-chomin@nifty.com
eatkyo411037.adsl.ppp.infoweb.ne.jp
000000
ラチェットさん＞
＞だって速く動けば光の反射で時間が遅れるんでしょ？じゃあ時間って何よ？
前のスレからそうですけど、人にものを訊ねる姿勢ってもんがあるんとちがいます？
それはともかく、私のお勧めした「図解雑学 時空図で理解する相対性理論」はお読みになりました？
別にこの本でなくてもいいんですけど、相対論の基礎くらいは勉強していかないとこの話題にはついていけません。お勧めした本は、直観的に相対論を理解するには一番とっつきやすい本だという事でお勧めしたものです。
前のスレで書いたことを繰り返しますが、「タイムマシンの本」じゃなく「相対論の本」を読んでください。
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21485
21594
2004/10/05(Tue) 17:47
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd3872074.zaq.ne.jp
FF9933
賢いんだか馬鹿なんだか判らない議論が続いてますが、
優歌のファンさんがそこまで仰るなら、
なぜ、この宇宙は物質と反物質が半々じゃないのか？ とか
なぜ、生物のアミノ酸がＬ型しかないのか？ とか説明してくれません？
タキオンを考えるのはいいけども、現実の宇宙で観測できてない事を
まだ判ってないだけ。とか理論上は有り得るんだと言い張るだけでは議論になりません。
思考の判断基準も結果も間違っているようだし。
仮に超光速で宇宙を飛んできて「私は未来から来ました」って宇宙人が地球に現れたとしましょう。
彼等は何を以て「未来から来た」と言えるでしょうか？
ちょっと明確にお答え頂けないでしょうかね。
我々が時間を認知するには変化する状態の因果律の把握が必要です。
それが不可逆であるからこそ継続した認知の上で論理的に思考が出来、情報を交換できる訳で、同一の慣性系で漫画や映画のように時間が逆回しになるという事は有り得ないでしょう。
あくまで見かけ上、タキオンが時間を逆行したように見える程度で。
そうでないと時間を逆行する人間は途端に崩壊しますわな。
全ての粒子の変化の方向を「逆になった」と観測する方法と不可逆変化の逆行に於けるエネルギーの消費と物質の逆変性についても説明して貰えませんかね。
もし同一の慣性系で時間を巻き戻せるというなら重力崩壊した星を元に戻せますよね。
つまり重力の働いている方向をも逆に出来るという事ですよね？
それがどういう事なのかもちょっと説明して貰えます？
それと相対性理論の何処がどう間違っているかも明確に説明してくれませんかね。
つまり優歌のファンさんが言う新しい観測結果や新事実が出た時に、相対性理論をどう補正、改正、もしくは訂正したら優歌のファンさんが言う結果が出るのかを論理的に説明して貰えませんか？
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21485
21595
2004/10/05(Tue) 18:05
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ノリメ
h043.p057.iij4u.or.jp
FF9933
>ぺいりあんさん
タキオンは考えていいってのはどうしてなんですか？
タキオンも現実の宇宙で観測できてないんじゃないですか？
「因果律があるから時間が逆転するわけない」ってのも
「時間が遅れるわけがないから相対論は間違ってる」っていってる
トンデモさんと同じに見えますけど？
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21485
21610
2004/10/06(Wed) 00:22
Re: 光速を超えると過去へ？part2
だぁく・はんど
関東
218.231.154.24.eo.eaccess.ne.jp
996666
現在流れている話題からちょっと逸れるのですが
patr1(無印)とpatr2をざっと読んだ所、最初にラチェットさんが指摘された事
＞例えば地球から１００光年離れた場所で地球を見ればそれは１００年前の地球ですよね。そこから一瞬で地球へ戻ると１００年前に行けるのですか？
については誰も触れていない様なので(私が読み落としただけかもしれませんが)
結論から言うと、「戻れません」
何故かというと、地球から１００光年離れた所で見た光は、地球から出発してから１００年かけて移動してきたので、どんなに早く(例え光速度以上でも)移動しても、見えた光景の時点から
(その光が移動にかけた時間(この場合は100年))＋(自分が移動にかけた時間)
後に着く事になる訳です。
後、「光速を越える」と言った言葉が出てきたので、流れは相対性理論に行っていますが、この事自体は相対性理論は無関係です。(多分、だからラチェットさんが色々調べても解らなかったのだと思います)
ここで出てくる「光速を越える」と言う部分は、どちらかと言うと「摩擦の無い平面」などと同じ様な物だと考えられます。
もう一度読み返したら、既にくにやすさんが答えられてましたね、読み落としてしまって、すみせんでした。
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21485
21614
2004/10/06(Wed) 02:51
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd38721e9.zaq.ne.jp
FF9933
ノリメさん
> タキオンは考えていいってのはどうしてなんですか？
元々は優歌のファンさんが言っている事が矛盾しているからですが。
そもそも「タキオン」というのは相対性理論を拡張して考えた「解」の一つでましょ。
だからです。優歌のファンさんはその前提を無視してタキオンが観測されたら
「相対性理論」は修正されるべきだ。と言っています。だからツッコミ入れました。
> タキオンも現実の宇宙で観測できてないんじゃないですか？
そりゃそうでしょ。
儂は相対性理論の解としてタキオンを考えても良いが、と言っているだけです。
> 「因果律があるから時間が逆転するわけない」ってのも
> 「時間が遅れるわけがないから相対論は間違ってる」っていってる
> トンデモさんと同じに見えますけど？
儂は相対性理論が間違っているだなんて言ってません。あしからず。
時間が逆転しないというのは因果律があるからで良いのでは？
仮に時間がフィルムを逆回しするように戻るとしましょう。
そこで働く法則性を書き出してみて下さい。
この宇宙の大前提である「全ての物質は重力を有する」が「全ての物質は反重力を有する」となるでしょう。
それだけでも時間が逆転した瞬間に全てが霧霞のようになり、宇宙は消滅すると思われます。
自分だけがいつものままで周囲で都合良く時間が巻き戻ってくれると考えてません？
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21485
21616
2004/10/06(Wed) 08:42
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ノリメ
h007.p058.iij4u.or.jp
000000
>ぺいりあんさん
> は相対性理論が間違っているだなんて言ってません。あしからず。
そーゆーことじゃなくてですね、日常的な感覚に合わないからって
物事を否定するのが同じだってことなんです。
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21485
21621
2004/10/06(Wed) 13:27
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K141102.ppp.dion.ne.jp
000000
山本先生へ
＞ なお、この図で示しているのはあくまで時間の流れる方向だけです。時間の流れる速さ（こういう表現は非論理的で嫌なんだけど、他に書きようがないので）については、論じ出すと面倒になるので省略しています。今の論点は「過去に戻れるか？」「時間は逆行するか？」だけなのですから。
このとらえ方は適切ではないと思います。山本先生が以前書かれているように速度とは観測者によって異なるのですから、ある観測者からみればタキオンは時空図において右下（時間を逆行）に移動しているように観測されるでしょうし、別な観測者にとっては超光速ではあるもののいぜんとして右上（時間を順行）に移動しているように観測されるでしょう。タキオンにとって時間を逆行するか順行するかは質的な問題ではなく、通常の粒子の速度がちょっと速いか遅いかという量的な問題で、時間を空間と同じ気軽さで行き来するこの性質がタキオンの特異な点です。そして重要な点はこのタキオンが時間を逆行しているかしていないかは観測者によって異なるということです。ですから時間の流れる方向と時間の流れる速度は切り離して考えることはできません。タキオンと通常の物質との間に質的な違いがありますが、時間を逆行するタキオンと順行するタキオンとの間には我々の感覚と相容れるかどうかはともかく質的な違いはないというのが相対性理論の導くところです。
＞ じゃあ、タキオンから見るとどうなるのか？ この図を反時計回りに横倒しにしてみれば一目瞭然。
時空図を反時計回りに横倒しにしてもタキオンからの視点にはなりません。これは通常の亜光速の粒子も同じです。山本先生が紹介されている「タイムマシンの話」にも説明されているように、亜光速の粒子の時間は直交座標に対する斜交座標によって表わされます。超光速の場合は斜交座標の軸の傾斜そのものが虚数になってしまって同様の方法では図示できません。無理に図示しようとすればもう1次元拡張して複素平面にしなければなりませんが、この図でそれをしても今のところそこからあまり面白い結果は得られないようです。
＞ t2－t3－t4と加速する途中で、タキオンは持っていた全エネルギーを外部に奪われているはずです（そうでなかったら加速するはずがありません）。奪われたエネルギーは当然、どこかに存在するはずですから、エネルギー保存則は破られていません。
まちがいとはいえないもののむしろ観測者にとって時間を逆行するタキオンのエネルギーは観測者から見てマイナスであることの方を強調すべきと思います。ある観測者から見れば少し速度を上げただけでいぜんとして時間的に順方向に進むタキオンは、別な観測者から見れば時間を逆行するタキオンとして観測されます。後者は粒子を2つ観測しますがエネルギーの正負が逆なので合計すれば帳尻が合うのでわけです。観測者にとって逆行するか順行するかの境界上の速度を持つ粒子は観測者からみて生成消滅を繰り返すように見えるはずです。SF的には量子の不確定性との類似があって面白いでしょう。
ぺいりあんさんへ
＞それが不可逆であるからこそ継続した認知の上で論理的に思考が出来、情報を交換できる訳で、同一の慣性系で漫画や映画のように時間が逆回しになるという事は有り得ないでしょう。
これは速度が光速を越えている以外はウラシマ効果の説明に出てくる宇宙船と条件は同じですから、宇宙船内外は同一の慣性系ではありません。
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21485
21622
2004/10/06(Wed) 14:01
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd38721e9.zaq.ne.jp
FF9933
じゃ過去に遡るというのを「どういう事」だと思ってます？
ノリメさん
＞そーゆーことじゃなくてですね、日常的な感覚に合わないからって
＞物事を否定するのが同じだってことなんです。
一から説明します？ まず別の慣性系から来た何者かが「未来から来た」って言っても、それは一部の未来しか知らない訳です。決して訪問された方の「これからの未来」を全て知っている訳ではない。しかも来訪者が告げる未来が訪問された事で変化したら、それは知っている未来でも確定した未来でもない。そういうモノに意味はない。
またフィルムが逆回しになるが如く時間が戻るというのなら、その宇宙の全ての構成粒子が「逆に動く」のではなく「反応が逆になる」のでなくてはならない。それを考慮したら強い重力でまとまっている物ほど強い反発力を発生しアッと言う間に崩壊してしまうだろう。
もし全ての粒子の振る舞いを宇宙の開闢から我々の時間を超えた未来まで全て記憶しているフィルムがあるのだとしたら、それは何？ 知ってたら教えて下さい。
貴方にはアカシック・レコードが見えている訳ですか？
何も知らないでタイムマシンを否定してる訳じゃないですよ。
否定するなというなら論拠を下さい。
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21485
21623
2004/10/06(Wed) 14:13
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
p4006-ipad13sapodori.hokkaido.ocn.ne.jp
000000
山本先生へ
はじめまして。かずっちと申します。
たまに、こちらのＷｅｂページを見せて頂いております。
このスレでちょっと、気になるところがありましたので発言させていただきます。
（横から申し訳ありません。）
Ｒｉｏさんの
>光速の１倍で飛べたとしても、光の速度で１０年かかる距離を
>１０年で到着できるというだけで、時間が遅くなるわけではありません。
>当たり前ですね。
>と答えたらおかしいですよね。
の意味は、山本先生の
>よくフィクション作品には、「光速を超えたとたんに過去に戻る」とか「光速を超えると宇宙船内の時間が逆行する」と誤解しているものが見られます。
>そんなことはありません。光速の２倍で飛べたとしても、光の速度で１０年かかる距離を５年で到着できるというだけで、過去に戻れるわけではありません。当たり前ですね。
という文章を受けてのたとえです。
上記の文章を見ますと「光速を超えた時の時間」について、前半は「光速を超えた物体の時間」に対し後半が「光速を超えた物体の観測者の時間」になっているので、不適切じゃないですか？
Ｒｉｏさんの例えは、先生の文章をただなぞっているだけだったので意味不明の文章に見えますが、「光速で飛べば時間は止まる。『光の速度で１０年かかる距離を１０年で到着できる』と云う例えはここでは無意味です。」と云いたかったのだと思います。
あと、「相対性理論」はまだ、１００％正しくは無いのでは？
まあ、山本先生は「特殊相対性理論」に限って１００％と言われておりましたが、「特殊」にしても、「量子論」との摺り合わせが出来ていなかったと思いました。まあ、「量子論」自体がまだ不完全なものですし、私の記憶違いが有るかもしれませんが。
「因果律」ですが、これを「相対性理論」に組み込むと時間の逆行はありえません。またタキオン粒子の実空間での存在も否定されます。タキオン粒子を考える時は時間の逆行も考慮される代わりに「因果律」に変わる考えを持ってこなければならないでしょう。（「多次元解釈の拡張」等）
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21485
21649
2004/10/07(Thu) 16:33
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72ed59.zaq.ne.jp
000000
ぺいりあんさん、こんにちは。
>もし同一の慣性系で時間を巻き戻せるというなら重力崩壊した星を元に戻せますよね。
>つまり重力の働いている方向をも逆に出来るという事ですよね？
>仮に時間がフィルムを逆回しするように戻るとしましょう。
>そこで働く法則性を書き出してみて下さい。
>この宇宙の大前提である「全ての物質は重力を有する」が「全ての物質は反重力を有する」となるでしょう。
よく誤解する人がいるのですが、時間が逆転しても重力は反重力になったりはしません。
ボールを高く放り投げたところを想像してください。それをビデオに撮って逆転再生してみても、ボールはやはり放物線を描いていますよね？ つまり逆行する時間の中でも重力はやはり下向きに働いているということです。
ボールが地面に落ちると、ボールの持っていた運動エネルギーは地面に吸収されます。ビデオを逆回転すると、地面に落ちたボールは飛び上がります。それで反重力になったように錯覚するのでしょう。実際には、ボールは地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけです。
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21485
21651
2004/10/07(Thu) 17:28
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72ed59.zaq.ne.jp
000000
優歌のファンさん、こんにちは。
>
山本先生が以前書かれているように速度とは観測者によって異なるのですから、ある観測者からみればタキオンは時空図において右下（時間を逆行）に移動しているように観測されるでしょうし、別な観測者にとっては超光速ではあるもののいぜんとして右上（時間を順行）に移動しているように観測されるでしょう。タキオンにとって時間を逆行するか順行するかは質的な問題ではなく、通常の粒子の速度がちょっと速いか遅いかという量的な問題で、時間を空間と同じ気軽さで行き来するこの性質がタキオンの特異な点です。
ここまでは僕の言ってることと同じですよね？
>そして重要な点はこのタキオンが時間を逆行しているかしていないかは観測者によって異なるということです。ですから時間の流れる方向と時間の流れる速度は切り離して考えることはできません。
で、ここでいきなり論理が飛躍するんですよ。なんで「ですから」という接続詞が出てくるんですか？ どうして「時間の流れる方向と時間の流れる速度は切り離して考えることはできません」という理屈になるんですか？ そこが理解できないので、反論のしようがありません。
>時空図を反時計回りに横倒しにしてもタキオンからの視点にはなりません。これは通常の亜光速の粒子も同じです。
亜光速の粒子の場合とは話が違います。
亜光速の粒子の視点から見た場合、他の光速以下の粒子の世界線の傾きは、すべて45度以下（時計の針の10時30分から１時30分の範囲）になります。つまりどの粒子も超光速のようには見えません。ところがタキオンから見た場合、光速以下の粒子が超光速粒子として観測されるわけです。
我々とタキオンの関係は相対的であり、タキオンから見た我々の世界は、光速以下の世界から見たタキオンと同じはずである……というのは、あなたご自身がおっしゃったことではありませんでしたか？ 互いの関係が相対的でなかったら、相対性理論にならないわけですしね。
だったら両者の関係を入れ替えれば同じ時空図が描けるはずではないですか？
早い話が、タキオンにとっての時間を我々にとっての距離に、タキオンにとっての距離を我々にとっての時間に置き換えてやればいいのです。
s6 ＊
s5 ＊
s4 ＊
t1 t2 t3 t4 t5 t6
＊s3
＊ s2
＊ s1
この図は縦軸を時間、横軸を距離として描いたものです。t1－t6は、我々から見て速度無限大で飛んでいるタキオンの世界線、＊は光の軌跡です（本当は45度なんですが、この図ではうまく表わせません）。
仮にt1－t6の距離を10光年とすると、タキオンは一瞬で10光年を移動したように見えます。
この図を、縦軸を距離、横軸を時間として描き直すとこうなります。
＊ t6
＊ t5
＊t4
s6 s5 s4 s3 s2 s1
t3 ＊
t2 ＊
t1 ＊
タキオンの側からすると、自分は静止していて、時間が10年経過したように見えます。そして我々のほうが速度無限大で移動しているように見えるのです。
こうすれば両者の関係はまさに対称的でしょう？
『タイムマシンの話』をお持ちなら、その171ページの図も90度横倒しにしてみてください。エネルギーと運動量の関係も入れ替わります。タキオンにとってのエネルギーは、我々にとっての運動量。
この図を見れば、「エネルギーを失うほど速くなる」というタキオンの性質も納得が行きます。我々にとって、タキオンが光速からさらに加速する運動は、タキオンにとっては光速から離れること、つまり減速を意味しているのです。運動エネルギーを失えば減速するのは当たり前ですね。
さて、さんざん言ってきた「虚数の時間」というものの正体がようやく見えてきました。
それは「横に流れる時間」――我々から見ると空間軸の方向に流れる時間のことなのです。それはまさに、我々からするとプラスでもマイナスでもない時間、ということになります。
これもさんざん言ってきた「見える」という言葉は比喩であるというのは、こういうことなのです。時間を逆行しているタキオン宇宙船が、我々の同時刻線を横切るところを順に見ていけば、確かに船内の時計が逆回転しているように「見え」ます。しかし、実際にはタキオン宇宙船の中の時間は横に流れているのであって、決してマイナスになっているわけじゃないんです。
優歌のファンさんにお願いします。論点を明確にするために、あなたの考える「光速を超えると時間がマイナスになる」という現象をダイヤグラムで表現してみせてください。
それはたとえばこういうことなのですか？（粒子の飛ぶ方向は左から右。t3で光速を超えたと仮定する）
t1
t2
t3
t2
t1
この場合、タキオンの立場からも矛盾のないダイヤグラムが描けるのでしょうか？
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21485
21668
2004/10/08(Fri) 03:12
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd38721fd.zaq.ne.jp
FF9933
山本先生
＞よく誤解する人がいるのですが、時間が逆転しても重力は反重力になったりはしません。
～中略～
＞実際には、ボールは地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけです。
なるほど、判りました。重力で得られていた位置エネルギーとか諸々の作用が逆になっている。という事ですか。
やはり結果的には逆回しフィルムのようにだけはならないようですね。
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21485
21669
2004/10/08(Fri) 09:16
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72e85d.zaq.ne.jp
000000
昨日の続きです。
昨日の書きこみ（№21651）を読んで、感心された方がおられたら申し訳ない(^^;)。長い文章を書いている時間がなく（６時には家に帰らなくちゃならなかったもので）、説明を省略したのですが、実は僕の考えには重大な問題があるんですね。
それは光円錐の問題です。
一点から発した光は球状に広がります。３次元のグラフで、上下方向の軸を時間、他の２つの軸を空間として表わすと、光の軌跡は逆立ちした円錐になります。これが光円錐。
我々は光速を超えられません。これは３次元グラフ上で、自分自身の過去のどこかのポイント（どこを指定しても同じですが）を頂点とする光円錐からは決して出られないことを意味します。円錐の外は未知の世界――タキオンの世界です。
じゃあ、タキオンが光を発するとしたら、その光円錐はどうなるのか？
考えられるのは、光円錐もタキオン同様、横倒しになるということです。
Ａ Ｂ
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＊
＊
Ｏ ＊
＊
＊
Ｃ
これは光円錐を縦に切断した断面だと思ってください。我々の光円錐はＡ－Ｏ－Ｂです。それに対し、同じくＯを頂点とするタキオンの光円錐はＢ－Ｏ－Ｃです。
すぐに分かるのは、どちらの側から見ても光が光速に見えるのは、２つの円錐の接線であるＯ－Ｂの部分だけだということです。
（Ｏ－Ｃは我々から見ると時間を逆行する光、いわゆる「先進波」になります）
光円錐Ｂ－Ｏ－Ｃの他の部分では、光の傾きが45度より大きくなってしまう。つまり、光が光速以上になるというおかしなことになってしまうのです。
もっと詳しく考えてみます。
通常の光円錐は、同時刻面で切断すると円（３次元空間では球面）になります。光が球状に広がるということです。
一方、横倒しになったタキオンの光円錐は、我々の同時刻面で切断すると双曲線（３次元空間では双曲面）になります。
タキオンの発する光を我々の視点から見ると、無限遠から双曲線が迫ってきて、それが急速に尖って、点Ｏを頂点とする円錐になり、また双曲面となって同じ方向に遠ざかってゆく……という奇妙なことになってしまいます。
どうやら我々の世界とタキオンの世界では、膨張する球面と双曲面の関係が入れ替わっている、と言えそうです（プリーストの『逆転世界』ですね）。
じゃあ、そんなややこしいことは考えないことにして、横倒しの光円錐なんてものはなしにしたらどうか。タキオンから発した光もやっぱりＡ－Ｏ－Ｂの光円錐となって広がることにしたらどうか。
ところが、これでも矛盾が生じます。タキオンの側から見ると、Ａ－Ｏ－Ｂの光円錐はやはり双曲面になってしまうからです。それにタキオンと我々の世界の関係が非対称になるというのも、相対性理論の基本概念からは望ましくないことです。
他にも、あるタキオンに対して直交する方向（上の図では、画面に対して垂直方向）に飛ぶタキオンはどう見えるのか、とか、タキオン同士が正面衝突する場合はどうなるのか、といったことを考え出すと頭が痛くなります。
この矛盾を解消する最も単純な方法は「タキオンなんか存在しない」ということにしてしまうことです（笑）。いや、ほんと、それが一番簡単なんです。
もしかしたら、矛盾を解決できる賢い方法――どちらの側から見ても光の世界線の角度が常に45度になるような解釈――がどこかにあるのかもしれませんが、僕の頭では思いつきません。それを考えつけるのは専門の物理学者だけでしょう。
というわけで、タキオンはやはり当分、ＳＦの中の存在でしかないと言えそうです。
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21485
21673
2004/10/08(Fri) 13:35
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K136082.ppp.dion.ne.jp
000000
山本先生へ
＞ で、ここでいきなり論理が飛躍するんですよ。なんで「ですから」という接続詞が出てくるんですか？ どうして「時間の流れる方向と時間の流れる速度は切り離して考えることはできません」という理屈になるんですか？ そこが理解できないので、反論のしようがありません。
これについては最後の方でふれます。
＞だったら両者の関係を入れ替えれば同じ時空図が描けるはずではないですか？
早い話が、タキオンにとっての時間を我々にとっての距離に、タキオンにとっての距離を我々にとっての時間に置き換えてやればいいのです。
相対性理論は超光速粒子自身の時間は我々の世界の時間とは質的に異なると語っています。これは超光速粒子が時間を逆行するか順行するかによらず、すべての超光速粒子は我々の時間とは質的に異なるのです。ブラックホール内部の時間が我々の時間と同じに扱えないように超光速粒子の時間は我々の時間とは相容れません。両者は相対運動なのだから立場を入れ替えても同じになるはずというのはその通りですが、もし超光速粒子の方を静止し地球の方が超光速で運動していると考えた場合、地球の時間は逆転しているようには観測されず、地球（を含む我々の慣性系全体）がブラックホール的な異質な時間をもつ内部構造の一切不明の無性格なエネルギーの塊にしか見えないでしょう。例えば地球と月の距離はゼロを超えて虚数になり少なくとも我々が日常的に認識するような2つの物体としては判別できなくなるでしょう。これが両者を入れ替えた状態です。
＞ タキオンの側からすると、自分は静止していて、時間が10年経過したように見えます。そして我々のほうが速度無限大で移動しているように見えるのです。
こうすれば両者の関係はまさに対称的でしょう？
この場合はたまたま上手くいくように見えるだけです。超光速粒子では時間と空間が入れ替わるとしばしばいわれます。これは次の事柄をもとにしているのでしょう。ミンコフスキーの時空図において相手の時間はすでに述べているように斜交座標によって表わされます。2つの慣性系の相対速度をvとすれば相手の時間軸は自分の時空図上でct=x/(v/c)、空間軸はct=x(v/c)としてプロットできます。vが十分小さければそれぞれは垂直と水平に近くなり、vがcに近づくにつれて両方の軸が45度に近づいていきます。vがcを越えた場合単純にこの式に当てはめればそれぞれの軸の角度度は45度を超え、45度の軸線を挟んで時間軸と空間軸の位置関係が逆転します。さらにvを大きくすれば傾斜は90度近くになりほぼ時間軸と空間軸が入れ替わった図になるでしょう。
しかし実際はそう単純ではありません。この式はもともとt'=(t-xv/c^2)/(1-(v/c)^2)^(1/2)のt'=0と置いた式を変形したものですから、t=0でない座標すなわち時間軸や空間軸以外の座標では分母の(1-(v/c)^2)^(1/2)が無視できません。vがcより大きい場合この値は虚数になりますから、時空図上にはプロットできないことになります。相手が超光速を越えている場合、相手の時空間での世界戦を自分の座標上にプロットすることはできないのです。
＞ これもさんざん言ってきた「見える」という言葉は比喩であるというのは、こういうことなのです。時間を逆行しているタキオン宇宙船が、我々の同時刻線を横切るところを順に見ていけば、確かに船内の時計が逆回転しているように「見え」ます。しかし、実際にはタキオン宇宙船の中の時間は横に流れているのであって、決してマイナスになっているわけじゃないんです。
超光速の宇宙船内の時計は観測できません。それは我々のもつ実数のモノサシでは虚数の物理量を測れないからです。超光速粒子の内部には我々の世界の時間というものは存在しないというのが相対性理論の導くところであり、そこから先はSFの世界の話です。観測者の時間が流れているのだから超光速粒子の時間も流れているはずというのは、我々の世界の時間が流れているのだから亜光速のロケット内の時間も同じ速度で流れているはずという考えと同じく間違っています。山本先生が超光速粒子に行なった手順を亜光速粒子にも行なってみてください。亜光速粒子の時間は「遅れて」は観測されないことになってしまいますし、まして両方の時間がお互い遅れて観測されるという結論はでてこないはずです。直交座標だけでは2つの慣性系の時間のスケールの違いが無視されているからです。相対性理論を正しく適用するには2つの慣性系のスケールをきちんと考えなければなりません。亜光速粒子であれば斜交座標を使うことである程度作図によって求められます（これも所詮限界があります）が、超光速粒子に至っては目盛が振れません。目盛とは時間の流れる速度を表わします。これがわたしが冒頭に述べた「時間の流れる速度と方向は切り離せない」という意味です。
＞ 優歌のファンさんにお願いします。論点を明確にするために、あなたの考える「光速を超えると時間がマイナスになる」という現象をダイヤグラムで表現してみせてください。
超光速粒子自身の時間は虚数ですからそれを実数の時間と同じ図に書くことは不可能と思います。相対性理論の説明に出てくるミンコフスキー時空図はx^2+y^2+z^2=(ct)^2不変量に基づく変換です。これの式はx^2+y^2+z^2-(ct)^2=0でありさらにx^2+y^2+z^2+(ict)^2=0と書けます。tに虚数単位がついていることが時間と空間を区別しているのですから、tそのものが虚数であればt=iTと置けば、x^2+y^2+z^2+(cT)^2=0となりtの特別扱いはなくなり時間も空間も等質になります。これが超光速粒子の世界であり、超光速粒子から見た我々の世界も同様に見えるはずです。
＞ 他にも、あるタキオンに対して直交する方向（上の図では、画面に対して垂直方向）に飛ぶタキオンはどう見えるのか、とか、タキオン同士が正面衝突する場合はどうなるのか、といったことを考え出すと頭が痛くなります。
この矛盾を解消する最も単純な方法は「タキオンなんか存在しない」ということにしてしまうことです（笑）。いや、ほんと、それが一番簡単なんです。
すでに山本先生が説明されているようにタキオンの運動を外から考えることは可能です。しかしタキオン内部の時間やタキオン内部から見た我々の時間を考え始めると、我々の感覚ではいろいろ奇妙なことが生じてくるのです。したがってSFなのは超光速で移動する宇宙船の内部を覗く（もしくは宇宙船内の乗員が外部を覗く）ところからです。
ぺいりあんさんへ
＞そもそも「タキオン」というのは相対性理論を拡張して考えた「解」の一つでましょ。
だからです。優歌のファンさんはその前提を無視してタキオンが観測されたら
「相対性理論」は修正されるべきだ。と言っています。だからツッコミ入れました。
相対性理論は時間を逆行するタキオンも順行するタキオンも区別をしていません。ですからもし時間を順行するタキオンは許してもいいが、逆行するタキオンは因果律に反するから許し難いというならば、相対性理論に両者を区別するような何らかの修正を加えなければなりません。そうでなければ丸ごとタキオンの存在を否定するかです。相対性理論に修正を加えるか、タキオンの存在を否定するか、因果律の破れを許容するか、3つのうち少なくとも1個以上を選ばなければなりません。今のところタキオンは発見されていないのでタキオンを丸ごと否定するのが得策ですが、もし発見されれば今度は「タキオンが時間を逆行するか」の確認に焦点が移るでしょう。もしどのように観測しても逆行しているように見えないことが分かれば、相対性理論は何らなkの修正に迫られるはずです。観測者の相対速度によらず通常の物質は光速を越えられないというのと同じように、観測者の速度によらずタキオンは時間を逆行することはないという「観測結果」に合うように相対性理論に何かを付け加えなければなりません。逆にタキオンが時間を逆行することが確認されれば、因果律の方に矛先が向くことでしょう。因果律にしてもエネルギー保存則にしても現在我々が観測できる限り成り立っているから、おそらく普遍的に成り立ているのだろうという一種の経験則に過ぎません。それに反する観測結果が得られれば法則の方を修正するしかないのです。
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21485
21675
2004/10/08(Fri) 16:20
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd38721fd.zaq.ne.jp
FF9933
という訳で結果は見えてますよね。
優歌のファンさんご本人が
＞我々が日常的に認識するような2つの物体としては判別できなくなるでしょう。
とか
＞相手が超光速を越えている場合、相手の時空間での世界戦を自分の座標上にプロットすることはできないのです。
とか
＞超光速の宇宙船内の時計は観測できません。それは我々のもつ実数のモノサシでは虚数の物理量を測れないからです。
と仰ってますね。じゃ観測も計測も予測も出来ない「タキオン」をどうやって相対性理論に組み込んで変更し、その正当性を実証するのでしょうか？
貴方の予測するだけのタキオンが必ず正しいという保証は？
儂は考えるのは自由と言っただけで、それでもって相対性理論を看破できるのかという問いです。
＞そうでなければ丸ごとタキオンの存在を否定するかです。
その通り。貴方が式を変更するなどして、実証しない限りそうです。
そういう学問の世界がダメだというなら論議はしない事です。
それが「考え方」という事。個人が何を考えようが自由ですが、少なくとも相対性理論を考えるという事は、他人と考えを共有できるように検証と実証が必要だろうと儂は考えますがいかがでしょう。
＞タキオン～もし発見されれば
曲者はこの「もし」です。ドラえもんの「もしもボックス」にでも頼みますか？
違うでしょ。「もし」というなら、その観測方法と検証方法を考慮しなければならない筈ですが、
ご本人は最初からそれを放棄していますよね。まるで「現在の科学では不可能なだけだ」と言わんばかりに。
そんな「もし」は論議には入れられません。それだと何でもアリです。
少なくとも「カミオカンデ」のように、こうすればタキオンを観測できる筈だという前提理論も必要でしょう。
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21485
21676
2004/10/08(Fri) 16:48
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K136042.ppp.dion.ne.jp
000000
ぺいりあんさんへ
実証済みのものや検証可能なものだけを考えることがかがくではありません。「もし」こうならばどのようなことが起こりえるか。それをどのようにすれば検証できるか、を考えるのも科学のうちです。検証する方法が思いつかない状態では発表してはならないなら、どうやって他の研究者に強力を仰ぐのでしょう？
大事なのは「検証済みなのか否か」「検証可能なのか否か」を区別して扱うことであって、「検証されていないからダメだ」とか「検証するめどが立たないからダメだ」ということではないのです。
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21485
21678
2004/10/08(Fri) 17:41
Re: 光速を超えると過去へ？part2
E.M.M.
pc2.kcc-kochi-unet.ocn.ne.jp
000000
皆様，はじめまして。
E.M.M.と申します。
議論の途中で口を挟む非礼をお許しください。
「光速を超えると過去へ？」を
興味深く読まさして頂いています。
超光速の世界がよく分かる
有意義な議論だと思います。
ぺいりあん様へ
確かに検証も実証も難しい話では有りますが，
だからこそ，ＳＦ的で面白い話でもあります。
検証も実証もできないからこの議論は中止というのは
寂しいじゃないですか。
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21485
21681
2004/10/08(Fri) 22:01
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i220-108-219-209.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
_, ._
（ ﾟ Дﾟ） ・・・・・・・・
相変わらず何が言いたいのか良くわからない文章なんですが・・・・。
＞相手が超光速を越えている場合、相手の時空間での世界戦を自分の座標上にプロットすることはできないのです。
↑この場合、「光速を超えている」と言うことですか？ それともいわゆる「速度無限大を超えている」と言う事ですか？ 微妙ですが重要な問題ですので、早めにレスもしくは訂正を。
本題。
この結論によれば、少なくとも「超光速移動したことでタイムスリップを行うことは不可能」と言うことですよね？
「過去に戻った」とするには、相手と自分、両者の世界線が同一の物でなければならないはずですから。 ぺいりあんさんがこだわってるのはこの辺だと思うんですが。
すなわち優歌のファンさんの主張は。
「移動速度が光速を超えれば、何らかの形でｔがマイナスになる場合もあり得る。 ただし、超光速移動で過去へタイムスリップを行うことは不可能。」
と言う形でよろしいのでしょうか？ このスレッド的に。
ちなみに、山本先生の主張は。
「移動速度が『速度無限大』を超えると過去への移動は可能。 ただし、光速を超えただけでは過去へは戻れない。」
でよろしいんですよね？
横からしゃしゃり出て、議事進行のまねごとやってるみたいですが。 （不快に思われた方、御容赦！）
どうにも、優歌のファンさんの展開方法が、「黄色は赤ではないので、青である」的な部分が多くて、読むのも理解するのも一苦労です。
議論の焦点が散逸気味ですので、改めて、優歌のファンさんが立っている場所を明確にしていただけると幸いです。
できれば、前後に余計な理論をくっつけずに。
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21485
21684
2004/10/08(Fri) 22:23
前に謝って損しちゃったなぁ(笑)
仕立屋雅楽
P061204000122.ppp.prin.ne.jp
CC0000
申し訳ないけど、負けず嫌いのトンデモさんか、新手の荒らしにしかみえない。
ぺいりあん様、たぬき様、皆様がたのお望みの回答は、提出されないだろうし、する気も無いように思われます。
相手になさるだけ無駄じゃないでしょうか。
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21485
21685
2004/10/08(Fri) 22:59
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i220-108-219-209.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
> 貴方がたのお望みの回答は、提出されないだろうし、する気も無いように思われます。
いやまあ、それならそれで良いんですけどね。
こちらもそのように振る舞うだけですし。
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21485
21686
2004/10/08(Fri) 23:48
あら？
仕立屋雅楽
P211018238240.ppp.prin.ne.jp
000000
ご指摘ありがとうございます。大変失礼な事をいたしました。訂正させていただきますとともに、お詫び申しあげます。
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21485
21688
2004/10/08(Fri) 23:56
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ゆきパパ
h041.p058.iij4u.or.jp
000000
もう少し柔らかな表現を使ったら方が得策だと思いませんか？
自分たちの大切な掲示板の雰囲気を悪くしているのが誰なのかを今一度考えてみては。
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21485
21689
2004/10/09(Sat) 00:03
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
usen-221x248x81x41.ap-US01.usen.ad.jp
000000
こんにちは。
とりあえず、相対生理論の知識を思い出しながら（忘れている事は入門書を見ながら）相対的な時間の関係の式を作って見ました。
そうしますと、色々と判明した事があります。
まず、ローレンツ短縮の式を求めるのですが・・・
L'=aL
の式のaを求めます。（慣性系A'で測定した距離がL':慣性系Aで測定した距離がL）
この時に大事なのは「L'もしくはLは二点間の距離である」という事です。
つまり、点Aから点Bの距離ですね。
ここで、「L'>0」かつ「a<0」ならば「L<0」になってしまうので「a>0」となります。
ただし、ここで勘違いをしてはいけません。「マイナスの長さがありえないからa>0」としている訳ではないのです。
「L<0」の意味は「点Aの位置と点Bの位置が入れ替わっている」のです。
ですから、ここで方向を一定に統一するために「aは正の整数である」とします。
それからaの値をを計算しますと結果として
a^2=1-v^2/c^2=1-(v/c)^2
となります。
ここで、a>0という条件ですので
a=√(1-(v/c)^2)
となります。
これをL'=aLに代入しますとローレンツ短縮の式
L'=L√(1-(v/c)^2)
が求められます。
気が付きました？この計算方法だとa<0の時でも実際は計算できます。
a<0の時はL<Oなので L'=a*(-L)
それからaの値をを計算しますと結果として a^2=1-v^2/c^2=1-(v/c)^2 となり
a<0という条件ですので
a=-√(1-(v/c)^2)
となります。
これをL'=a*(-L)に代入しますとローレンツ短縮の式
L'=L√(1-(v/c)^2)
が求められます。結果は同じです。
同様に同時刻の相対性の式
t'=t/√(1-(v/c)^2)
が求められます。これも±は付きません。
優歌のファンさんは単純に二乗を取れば±が付くと思っている様ですが、そう単純ではありません。
二次方程式を解くときも必ず条件があったはずですよ。
大体、t'=±t/√(1-(v/c)^2)
ならばタキオンをもってこなくても通常の実空間で時間が遡行しちゃってるじゃないですか！
次に行きます。
では、
t'=t/a=t/√(1-(v/c)^2)
の式をもう一度見てみましょう。特に
a=√(1-(v/c)^2)
の部分の変化が大事です。
この時、慣性系A'を我々の時間、慣性系Aを亜光速および光速、超光速の時間としましょう。
今、議論しているのは「慣性系A'からみて慣性系Aが時間を遡行している状態を観測したい」という事でいいと思います。
この時の条件は
１．慣性系A'は時間を順行している ＝ t'が正の実数である
２．慣性系Aは時間を遡行している ＝ tが負の実数である
です。
１の条件は事実としたいのでtの変化を見れる式に変換します。
t=t'*a=t'*√(1-(v/c)^2)
これで、v（速度）でaの状態を把握し、結果tの状態も把握できるようになりました。
まず、亜光速はv<cですからaは正の実数になります。t'が正の実数ですので
a*t'=（正の実数）*（正の実数）でtは正の実数になります。
光速の場合はv=cですからa=0。
a*t'=0 *（正の実数）でtは0になります。
では、超光速の場合です。v>cですね。ここではaは正の虚数になります。
a*t'=（正の虚数）*（正の実数）でtは正の虚数になります。（虚数の時間）
まだ、tが負の実数になりませんね。じゃあ、速度を無限大まで上げてみましょう！
v=∞です。
a=√(1-(∞/c)^2)=√(1-∞^2)=√(1-∞)=√-∞=∞*i
無限大ってのは正の実数だからaは結局（正の虚数）・・・。。
このあと山本先生は無限より大きい数があってマイナスだと云って居りましたが多分勘違いだと思われます。
実際、このaの式にどんなマイナスの実数（無限を含む）をあてはめても二乗した時点でプラスになってしまいます。
では、どんな数を入れれば負の数になるのか。
虚数でしょうか？
実は虚数を入れてもaが正の数である事は変わらないです。
という事は、時間は遡行しないのでしょうか？
違います。
時間が順行している慣性系からは時間が遡行している慣性系の観測ができないだけです。
時間が遡行している慣性系から同じく時間が遡行している慣性系は観測できます。
また、虚数の時間の慣性系からは時間が遡行している慣性系を観測できます。（これがタキオン）
これらは、今までの上記の式を使った方法で確かめられます。
こんな所でどうでしょう。
横から出てきて長々と書いたことはお詫びします。ただ、これ位は必要かと思いましたので。
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21485
21694
2004/10/09(Sat) 03:50
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K136005.ppp.dion.ne.jp
000000
かずっちさんへ
＞この時に大事なのは「L'もしくはLは二点間の距離である」という事です。
つまり、点Aから点Bの距離ですね。
ここで、「L'>0」かつ「a<0」ならば「L<0」になってしまうので「a>0」となります。
ただし、ここで勘違いをしてはいけません。「マイナスの長さがありえないからa>0」としている訳ではないのです。
「L<0」の意味は「点Aの位置と点Bの位置が入れ替わっている」のです。
同じ事です。点Aと点Bの入れ替わりまで考えれば組み合わせは4通りになります。そのうちの2通り、点Aの位置と点Bの位置が入れ替わってない状態でマイナスの組み合わせとかを、暗黙のうちに除外しているのです。点Aと点Bを入れ替えることはローレンツ変換の方向を入れ変えることを意味しますからLの正負とは独立のはずで、組み合わせは本来4通りあるのです。
＞このあと山本先生は無限より大きい数があってマイナスだと云って居りましたが多分勘違いだと思われます。
山本先生は時空図において斜め下向きに運動する粒子の速度を便宜上「無限大よりも大きな速度」とか「マイナスの速度」と表現しているのですから、それをそのまま数式に放り込んでももとより意味のある数値はでてこないでしょう。斜め下向きの運動は相対性理論で扱える範囲ですから、主旨を読み取って考察すべきです。
＞実際、このaの式にどんなマイナスの実数（無限を含む）をあてはめても二乗した時点でプラスになってしまいます。
では、どんな数を入れれば負の数になるのか。
tとt'が実数で符号が逆である条件を満たすaというのは存在しません。もしt'が実数のマイナスになるケースがあるとすればtが虚数である場合だけでしょう。tが虚数というのは我々の世界ではありません。しかしそういう世界が仮に存在したとしましょう。お互い静止していれば2つの世界は相互にほとんど干渉もできないでしょう。実数と虚数は相容れませんから。亜光速で一方が運動してもこの状況は変わりません。超光速の相対速度を持った時始めてお互いを観測でき、その世界から我々の世界を眺めれば時間が逆転しているように見えるだろう、という話です。相手の時間が逆転して見える状況とはここまで飛躍した仮定を導入しなければ実現しないという話をしているわけです。既に述べたようにもし超光速の宇宙船に乗り外を眺めても地球や月は見えないはずです。しかし代わりに今まで見えなかった世界が見えるかも知れません。
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21485
21701
2004/10/09(Sat) 10:51
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
p4006-ipad13sapodori.hokkaido.ocn.ne.jp
000000
＞山本先生へ
掲示板に長々と書いてしまい又勘違いや失礼があったと思いますのでここで謝っておきたいと思います。
本当に申し訳ありませんでした。（また、ちょっと長くなりそうです・・すいません）
関係がないですが、今回出版された百鬼夜翔には執筆されていないのですね。残念です。
＞たぬきさんへ
私の主張。「我々は過去に行く事も出来ないし、時間が逆転している状態をダイレクトで見る事は出来ない（過去が今に近づく様子は見れる）。しかし、虚数の時間に行く事が出来れば（無理ですが）どの様な時間も見えるのだろう。」という事です。また、相対論の式をＳＦ的に見ると「未来に向かう慣性系と同時に過去に向かう慣性系が存在し（ここでは物理法則は我々の世界と同じでも矛盾しない）その慣性系からは我々が過去に向かっている様に感じられる。ただ互いの慣性系は観測（干渉）することが出来ない」って事も示唆出来る様な気がします。
＞優歌のファンさんへ
的確で判りやすい表現をお願いします。
まず、ローレンツ変換をご存知なのですね？なら、話は早い。
ローレンツ変換式をrとします。一つの慣性系をF'(t',x',y',z')もう一つの慣性系をF(t,x,y,z)として、
F'(t',x',y',z')=r*F(t,x,y,z)
これが、ローレンツ変換です。F'の慣性系の要素がFの慣性系の要素に１対１で対応します。（そのため、相対性と呼ばれる。）
これを空間に特化した物がローレンツ短縮の式「L'=a*L」で時間に特化した物が時間の遅れの式「t'=t/a」です。もちろんローレンツ変換から求められた式なので要素は１対１で対応します。
もし、この時aに±が生じるとするなら、ローレンツ変換にも±の記号がつきます。
するとF'(t',x',y',z')=±r*F(t,x,y,z)となり、１対２の対応になり相対性が成り立ちません。
ローレンツ変換についてはきちんとした書物なりサイトで確認してください。
余談ですが、ローレンツ変換はアフィン変換と呼ばれる１対１対応の変換の一種です。入力と出力で対応数の変わる変換を線形変換といいます。優歌のファンさんの変換は線形変換になってしまっています。
＞山本先生は時空図において斜め下向きに運動する粒子の速度を便宜上「無限大よりも大きな速度」とか「マイナスの速度」と表現しているのですから、それをそのまま数式に放り込んでももとより意味のある数値はでてこないでしょう。斜め下向きの運動は相対性理論で扱える範囲ですから、主旨を読み取って考察すべきです。
ああ、なるほど。
山本先生、失礼しました。たしかに、時空図ではその様な表現になりますね。
しかし、優歌のファンさん。あなたがその時空図では納得していない様だったので数式で表現したんですよ？そして、物理学において数式は立派な武器です。それを視覚的に判りやすくする為にデカルト平面とかガウス平面とか時空図で表現するのです。あれも駄目これも駄目ってじゃあ、何で表現すればいいんでしょうか？ただ、言葉を並べ立てても駄目じゃないですか？
＞tとt'が実数で符号が逆である条件を満たすaというのは存在しません。～中略～。しかし代わりに今まで見えなかった世界が見えるかも知れません。
仰る通りなんですけど・・・。
それをラチェットさんに解り易く説明するための掲示板だったんでしょ？だったら、判りやすい表現を用いましょうよ。
私も間違いや勘違い非礼などは認めますので、皆さんも言い張らずに調べてみて、間違いは認めるって態度で良いと思うのですが。
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21485
21708
2004/10/09(Sat) 13:52
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K141127.ppp.dion.ne.jp
000000
かずっちさんへ
＞ただ互いの慣性系は観測（干渉）することが出来ない」って事も示唆出来る様な気がします。
タキオンの内部の時間は考えることができませんが、タキオンの運動を我々の時間で観測することは可能なはずです。一般に考えられているタキオンのエネルギーは（正負はともかく）実数ですから、実数のエネルギーを持つ粒子は我々の世界に干渉することができます。そのため因果律との関係が問題となるのです。
＞もし、この時aに±が生じるとするなら、ローレンツ変換にも±の記号がつきます。
するとF'(t',x',y',z')=±r*F(t,x,y,z)となり、１対２の対応になり相対性が成り立ちません。
現在我々の都合でプラスマイナスのプラス側っだけを選択しているのですから、マイナス側だけの選択があっても、それが何らかの事柄を説明できるのであれば、そういう考え方もあり得るだろうという話です。その場合変換はマイナス側だけを取るのですから依然として1体1になるでしょう。
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21485
21713
2004/10/09(Sat) 16:30
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ラチェット
dhcp186-037.ztv.ne.jp
000000
山本さん、こんにちは。
＞ビデオを逆回転すると、地面に落ちたボールは飛び上がります。それで反重力になったように錯覚するのでしょう。実際には、ボールは地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけです。
この考えだと地面に落ちて粉々に割れたガラスのコップが元に戻り飛び上がります。コップは地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけだとしても運動エネルギーで元通りになるのはおかしくないですか？割るのは簡単ですけど元に戻るのは神の領域ですよ！だからと言って実際にビデオで撮って逆再生してボールが地面から飛び上がったのを見て「地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけです」とおっしゃるのですか？
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21485
21718
2004/10/09(Sat) 22:05
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i219-164-7-73.s02.a013.ap.plala.or.jp
009900
少々順序が逆になってますが。
ラチェットさんこんばんは。
＞だからと言って実際にビデオで撮って逆再生してボールが地面から飛び上がったのを見て「地面から運動エネルギーを得て飛び上がっているだけです」とおっしゃるのですか？
反重力でボールが飛び上がったとしたら、ボールは時間と共に加速することになりますよね？
作用する斥力は距離と共に減少しますが、マイナスになったりしません。 ボールは放物線を描かずに、一直線に大気圏外に飛び出すことになります。
けして投げ手の元へは戻ろうとしませんから、時間が逆転したようには振る舞わないでしょう。
すなわち、時間が逆転しても、重力の方向が反転するわけではありません。
＞運動エネルギーで元通りになるのはおかしくないですか？割るのは簡単ですけど元に戻るのは神の領域ですよ！
壊れたコップが元に戻るのは、その方がより「安定した」状態であるためです。
我々の観測する「未来に進む世界」では、エントロピーは常に増大します。
水素は酸素と反応して水になりますね？
それはなぜでしょう？
水素と酸素はそれぞれが分子としてあるよりも、結合して水になった方がエネルギー的に安定するからです。
ガラスのコップはなぜ壊れるのか？
その方がエネルギー的に安定しているからです。
さて、時間を遡ると言うことは、その観測される世界のエントロピーが常に減少すると言うことでもあります。
エントロピーが減少し続ける世界とはどんな物なのでしょうか？
ここからは、ちょっとタイムスリップを切り離してくださいね。
その世界では、周囲から熱エネルギーを押しつけられることで炎は燃え。
低い所にある物は運動エネルギーを得てより高い所へ移動しようとします。（重力が下向きに作用するために。）
そして、壊れた破片は元のコップに戻ることでより安定するわけです。
すなわち、エントロピーが減少する世界では、「コップを壊れたままの状態」にしておく方が難しいのです。 我々がガラスのコップを壊さずにいるのが難しい程度には。
この世界では、コップの破片を繋ぎ合わせて元のコップにするのは、子供にだって出来るのです。 多分、破片を集めてごろごろ転がしてたら、勝手に元に戻ると思います。
破片も実は勝手に集まろうとするわけですが。
逆に、「コップを壊す」方が、それこそ神の領域になるわけですね。
ガラス職人なら、コップから熱を奪って（バーナーで炙ったりして！）破片を作り出すことは出来るのかな？ｗ
我々の常識で見れば、実にヘンな世界ですね。
でも、これが時間の逆転した世界・・・・だと思われます。（弱っ！ｗ）
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21485
21719
2004/10/09(Sat) 22:40
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i219-164-7-73.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
かずっちさん、こんばんは。
＞「我々は過去に行く事も出来ないし、時間が逆転している状態をダイレクトで見る事は出来ない（過去が今に近づく様子は見れる）。しかし、虚数の時間に行く事が出来れば（無理ですが）どの様な時間も見えるのだろう。」
了解しました。
が、ホントにアタシを議事進行役にせんといて～。（涙）
楽しい話題ですんで、どーしても首をつっこむのを止められない私が悪いんでしょうか。
そうですか、悪いですか。orz
基本的にかずっちさんの主張は山本先生の「速度無限大」の扱いが焦点になると思います。
正直な話、私は「速度無限大」ってのは前スレで始めて知りましたからねぇ。
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21485
21720
2004/10/09(Sat) 22:42
見た事も無い神様なんて、アテにしてたらオシマイさ
仕立屋雅楽
P061198142201.ppp.prin.ne.jp
009900
もし時間が逆回りの世界があったとしても、その時間軸に生きる者は、自分達が逆回りの世界に居るなんて、認知できないでしょうね。
ひょっとしたら、私達の今のこの世界が、逆回りの世界なのかもしれませんよ。
毎日過去の記憶を蓄えているつもりが、実は未来の記憶をどんどん失っているのかもしれませんしね。
認知できないとなると、順回りと逆回りどちらも等価に思えませんか？
だから逆回しの世界には、ちゃんと逆回しの物理法則が存在しているわけです。今の私達の知ってるのと同じものが。
というわけで、神様なんていないんです。(笑)
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21485
21733
2004/10/10(Sun) 10:31
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
usen-221x248x81x41.ap-US01.usen.ad.jp
000000
＞ラチェットさん
面白いところに気が付いていると思いますよ。
いわゆる、「時間の矢」と呼ばれているものですね。
物理法則の基本法則のなかで、通常の力学（ニュートン力学、電磁気学、相対性理論、量子力学）は時間対象性を持っています。
わかり易く云うと、この物理学の運動は時間が逆に回っても鏡に映った映像のように見えるだけです。
しかし、熱力学第二法則は、時間的に非対称です。
ラチェットさんの「ガラスを落とせば割れるが、時間を戻したからといって元に戻るのか？」の答えを担う法則です。
熱力学第二法則をわかり易く云うと「熱は温度が高いほうから低い方へ流れる、その逆は自然には発生しない」という事です。
たぬきさんがエントロピーという言葉を使ったので、言い換えましょう。
「独立した系のエントロピーは増大し減少しない」
ってことです。
その後の説明はたぬきさんがしてくれていますね。
＞たぬきさん
こんにちは。
議事進行役にしてすいません。（笑）
話題自体はとても楽しいものだと思います。（それに耐えきれず、話題に参入してしまいました～。）
どうしても相対論を扱う事になるので細かいツッコミや、勘違い、表現の違いが出来てしまうんですよね。
また、説明もきちんとしようとすると長くなってしまう。以前の発言もかなり端折ったんですが・・・あんなになちゃって・・・反省です。
議論に関してはただの言い合いにならないように気をつけます。
「速度無限大」の扱いですが・・・
ミンコフスキーの時空図（山本先生が紹介した、時間を縦に速度を横にとる図）では、真横の線としてあらわされます。
しかし、t'=t/aに入れると・・・・aは∞の虚数。
lim(t')[a→∞i]=0 （この時tはなんでもいい）
となり、「速度無限大」で動いている物体の観測者の時間は止まっている。となってしまうんです。
時間を止められて居る者ががどーやって観測しろと・・・（自己ツッコミ）
つまり、これがワープとかテレポーテーションかと（笑）
＞仕立屋雅楽さん
いやいや、信じていれば神様は現れるんです。そして、妖怪と壮絶なバトルに。（笑）（妖魔夜行ネタ・・すいません）
あらためて、はじめましてｗ
仕立屋雅楽さんの
＞毎日過去の記憶を蓄えているつもりが、実は未来の記憶をどんどん失っているのかもしれませんしね。
を読んで思い出しました！！
未来へ向かう電子と過去へ向かう陽電子が等価なのでそれを利用して過去へ行こう！！って話。
結構、笑えるオチでしたけど（笑）
ここは、光速を使ったタイムマシンの話だから関係ないですけどね。
＞優歌のファンさん
＞タキオンの内部の時間は考えることができませんが、～（中略）～実数のエネルギーを持つ粒子は我々の世界に干渉することができます。
あなたの相対性理論は±aもしくは±rの値を取るので出来るのでしょうね。しかし私の論じる相対性理論はaは正の数（正の実数or正の虚数）です。
これを前提にt'=t/aを見ると実世界はt'が実数なので
t'が正の実数の時 → tは正の実数（aが実数の時）もしくは負の虚数（aが虚数の時）
t'が負の実数の時 → tは負の実数（aが実数の時）もしくは正の虚数（aが虚数の時）
となりますので未来へ向かう慣性系から過去へ向かう慣性系の観測はできまません。Q.E.D.
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21485
21736
2004/10/10(Sun) 12:28
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K141054.ppp.dion.ne.jp
000000
かずっちさんへ
＞あなたの相対性理論は±aもしくは±rの値を取るので出来るのでしょうね。しかし私の論じる相対性理論はaは正の数（正の実数or正の虚数）です。
これを前提にt'=t/aを見ると実世界はt'が実数なので
t'が正の実数の時 → tは正の実数（aが実数の時）もしくは負の虚数（aが虚数の時）
t'が負の実数の時 → tは負の実数（aが実数の時）もしくは正の虚数（aが虚数の時）
となりますので未来へ向かう慣性系から過去へ向かう慣性系の観測はできまません。
この問題はプラスマイナスの話とは無関係です。超高速の粒子内部の時間や空間が虚数であってもその粒子の持つエネルギー全体が実数であれば、我々はその粒子の運動を観測でき、粒子もまたそのエネルギーによって我々の世界に影響を及ぼすことができます。タキオン内部の時間を考えられるか否かと、我々の時間によってタキオンの運動を観測が可能か否かとは別な問題です。ブラックホール内部の時間を考えることはできませんが、ブラックホールそのものは我々の世界にその重力を及ぼしているのと同じようなものです。
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21485
21739
2004/10/10(Sun) 13:02
Re: 光速を超えると過去へ？part2
たぬき
i220-99-137-138.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
タキオンの時間は虚数なんだから、実数のエネルギー持ってても、実数空間に影響を及ぼすのは無理なんじゃないかな～。
タキオンが単位時間当たりにＥのエネルギーを発生させるとして、それにより与えられる空間への影響をＦとすると、
Ｆ（ｔ）＝Ｅ・ｔ
となりますよね？
タキオンの時間は虚数なんですから、Ｆも虚数となります。
結局タキオンのエネルギーは虚数空間にしか影響を与えられないのでは・・・・・。
たぶん、タキオンを観測しようとすると、キーワードは「量子波動」になるんじゃないかと。
「量子波動」は物質ではないので光速度の限界の影響を受けない（と言われている）のですから、もし量子波動を観測することが出来れば、タキオンの量子波動も観測できるようになるかも・・・・。
がんばれ世界の科学者達！
明日のＳＦを担うのは君たちだ！ｗ
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21485
21768
2004/10/11(Mon) 14:32
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72e8e7.zaq.ne.jp
000000
どうも多忙のために長い文章を書くことができず、レスが滞っていて申し訳ありません。
本当は煮詰まってきたんで、そろそろこのスレッドも収束に向かわせたいんですが……。
優歌のファンさんへ。
タキオンの世界は虚数の時間である我々からは観測できない、という主張は理解しました。僕も最初から「見える｣というのは比喩であると強調しています。
しかし、
>両者は相対運動なのだから立場を入れ替えても同じになるはずというのはその通りですが、もし超光速粒子の方を静止し地球の方が超光速で運動していると考えた場合、地球の時間は逆転しているようには観測されず、地球（を含む我々の慣性系全体）がブラックホール的な異質な時間をもつ内部構造の一切不明の無性格なエネルギーの塊にしか見えないでしょう。
という主張には納得しかねます。ブラックホールの内部を知るすべはありませんが、タキオンと我々の世界は、まったく没交渉というわけではありません。
前に描いた光円錐の図を思い出してください。少なくとも線ＯＢにおいては、我々の世界とタキオンは同じ光を共有しています。すなわち、タキオンの進行方向に向かって放たれた光は、タキオンにとっても光でなくてはおかしいことになります。
タキオンが光を放出しながら進行している場合、我々の立場からは、タキオンが光を後ろに残しながら飛んでゆくように見える。タキオンの前方にいる観測者は、まずタキオンが通過した後、続いてタキオンの放った光が到着するのを見ます。
そして、この場合の「見る」は、実際に光が観測されるわけで、文字通りの意味で「見る」ことになります。
つまりタキオンの放った光を見ていることになり、これは事実上、タキオンを見ていることになります。
あなたのおっしゃる通り、タキオンの世界と我々の世界が没交渉だとすると、タキオンの放つ光は我々には決して見えないはずです。しかし、少なくとも、タキオンの真正面に位置する者にとっては、タキオンは観測できるはずではないでしょうか？
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21485
21799
2004/10/12(Tue) 08:51
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
Y063021.ppp.dion.ne.jp
000000
山本先生へ
＞ どうも多忙のために長い文章を書くことができず、レスが滞っていて申し訳ありません。
いえ、お忙しいところ恐縮です。
＞ という主張には納得しかねます。ブラックホールの内部を知るすべはありませんが、タキオンと我々の世界は、まったく没交渉というわけではありません。
観測できないのはタキオンの内部の空間や時間ですから、タキオンが実数のエネルギーを持っていればタキオンの位置や運動を我々の時間や空間において観測することは可能と思います。エネルギーの一部を光などで放射していればそれを観測したり、タキオンが何かに衝突すればその物体の運動量の変化からタキオンのエネルギーや運動量を算出可能なはずです。
観測できないのはタキオンの内部の時間や空間、そこに分布しているであろう質量やエネルギーの位置や変化の方です。これらは虚数の値をもつことになりますから、実数部だけを観測すればゼロになり、時間は経過せず広がりもない点にしか観測できないはずです。だからといって内部構造やその変化がないことにはなりません。タキオン側から見れば我々の世界も同じように見えるでしょう。
観測できないだけで我々と同じような（方向はともかく）時間が流れていると考えるのも適切ではありません。なんらかの方法で観測したとすればそこは虚数の時間の流れる世界ですから我々の世界とは異質な有様が見えると思われます。映画のフィルムを逆回しした世界ではないのです。これは全体に虚数単位がかかっているだけでそれ以外は我々の世界と同じというものでもありません。虚数は2乗すると実数になりますから、虚数の物理量を扱うということは虚数と実数の両方つまり複素数の物理量を扱うことになり、この試みは容易には成功しません。SF的には複素数の物理量を記述する物理法則があり、その実数部分だけを取り出すと我々が知っている物理法則になるという考えが面白いでしょう。
＞ あなたのおっしゃる通り、タキオンの世界と我々の世界が没交渉だとすると、タキオンの放つ光は我々には決して見えないはずです。しかし、少なくとも、タキオンの真正面に位置する者にとっては、タキオンは観測できるはずではないでしょうか？
タキオン（の我々の時空での位置やエネルギーや運動量）は観測可能であり我々の世界に干渉も可能です。それゆえ因果律との関係が問題となるのはご承知の通りと思います。
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21485
21803
2004/10/12(Tue) 13:08
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ぺいりあん(palien)
近畿
baaat323@jttk.zaq.ne.jp
zaqd38720f5.zaq.ne.jp
FF9933
なんか相手の言う事をなぞりながら適当に調子こいてるだけにしか見えない。
全部、後出しじゃんけんじゃないの。
儂があれだけ言って返事しなかったくせにいきなり
＞タキオンの位置や運動を我々の時間や空間において観測することは可能と思います。
かよ。山本先生がタキオンと我々の世界は接している部分がある筈だと言及してから
＞エネルギーの一部を光などで放射していればそれを観測したり、
＞タキオンが何かに衝突すればその物体の運動量の変化から
＞タキオンのエネルギーや運動量を算出可能なはずです。
って、だから儂がそれをどうやんのか聞いた筈ですけども？
それで、これまで見えない見えないって言っておいて
＞なんらかの方法で観測したとすればそこは虚数の時間の流れる
＞世界ですから我々の世界とは異質な有様が見えると思われます。
って、論議ナメてんのか。だったら「なんらか」を示せよ。いきなり
＞タキオン～は観測可能であり我々の世界に干渉も可能です。
＞それゆえ因果律との関係が問題となるのはご承知の通りと思います。
って・・・呆れてしまうね。やれやれだよ。
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21485
21806
2004/10/12(Tue) 14:00
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ゆきパパ
h237.p056.iij4u.or.jp
000000
べいりあんさん、優歌のファンさんはかずっちさんへのレスで既にタキオンのエネルギーは実数だから観測できると答えているはずですよ。
山本さんが優歌のファンさんに同じ質問をしているのはそれを読んでないんだと思いますよ。
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21485
21811
2004/10/12(Tue) 17:49
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
p4006-ipad13sapodori.hokkaido.ocn.ne.jp
000000
＞ゆきぱぱさんへ
こんにちは。
ぺいりあんさんが怒っているのは優歌のファンさんが根拠を示さないまま言及したり、意見が変遷している部分（矛盾している部分）にです。
そして、「意見を変えるならその旨を伝えましょう」と。
＞山本先生へ
それはそうと、私は山本先生に謝ります。
「特殊相対性理論」は、ほぼ間違いがない理論でしたね。
さすがに１００％とは言い切るほど自分が相対性理論について判ってはいないですが、量子力学でも取り入れていましたね。
「一般」については、まだ物理学者も検討中ですね。
自分の不明について恥じると共にここに陳謝致します。
＞優歌のファンさんへ
複素数を扱った物理学が難しいですって？そんな事は無いでしょう。シュレディンガーの方程式にも複素数が出てきますよ？問題なのは虚数の扱いです。実空間に出てこないため検証が出来ないので扱いが難しいだけです。理論上は扱ってるでしょ？（タキオンがその例でしょ？）
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21485
21813
2004/10/12(Tue) 18:29
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ゆきパパ
h123.p058.iij4u.or.jp
000000
相手の意見が矛盾しているように見えてもそれは自分の勘違いの可能性もありますよ。
指摘するにしても謙虚さが必要ではないですか？
もし優歌のファンさんが意見を変えたとしてもそれはかずっちさんへのレスかそれ以前ですから、ぺいりあんさんの発言はおかしくありませんか。
相手に対する強い調子の抗議のよりどころがこんなにいい加減では、他の部分の信憑性も「よく読んでいないんだ」と低く見られてしまいますよ。
それに粗暴な発言をしてよい相手とよくない相手を値踏みするような傾向が幾人かの発言者に見られることは残念なことだとは思いませんか。
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21485
21821
2004/10/12(Tue) 21:44
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K138151.ppp.dion.ne.jp
000000
ゆきパパさんへ
＞もし優歌のファンさんが意見を変えたとしても
わたしはタキオン全体の運動は観測できるが内部は観測できないとのべていますから、両者が同一のことだと考えている人にはわたしの説明が矛盾しているように受け取られるのでしょう。
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21485
21823
2004/10/12(Tue) 22:39
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
usen-221x248x81x38.ap-US01.usen.ad.jp
000000
＞ゆきぱぱさんへ
ご意見ありがとうございます。少々反省です。反省してばかりです。(;^_^A
＞相手の意見が矛盾しているように見えてもそれは自分の勘違いの可能性もありますよ。
確かに、その可能性もあります。出来るだけそれを排除するために、論理的でわかりやすい文章を書く努力をしているつもりです。また、相手にもそれを望むのです。自分に都合の良い時だけ反論してる様に誤解される態度が良くないと言うことです。
ただ、それに対して喧嘩腰になっちゃ駄目ですよって事はわかりました。
ここが荒れる事は私も望むことでは無いです。（折角初参加させて頂いていますから）
＞優歌のファンさんへ
やはり、これだけは理解して欲しい事があります。
それは、符号のプラスの意味とマイナスの意味です。
今は、ちょっと忙しくて詳しくは書けないので後日書きますが、数式で簡単に書いておきます。
相対性理論の変換式は量（スカラー）として書くと
(|L'|=a*|L| or |L'|=-a*|L|) and (|t'|=(1/a)*|t| or |t'|=(1/(-a))*|t|)
ローレンツ変換式に関しては
(|f(t',x',y',z')|=r*|f(t,x,y,z)| or |f(t',x',y',z')|=-r*|f(t,x,y,z)|
となっています。
あなたのおっしゃる通りこの式ではプラスもしくはマイナスの値をとります。
そして、あなたはこの変換式の絶対値を単純に取ってしまっている為に勘違いを起こしているのです。
相対性理論の入門書は通常「ローレンツ短縮」を求めてから「時間の遅れ」、「ローレンツ変換」と進むものが多いのですが、ローレンツ短縮を求める時に「距離は正の量だから-aは考えない」と-aを排除しているものが多いです。
これは、正確な説明ではないですね。ただ、その方が皆理解し易いのでその様な説明が横行しているようです。
Lにしてもtにしてもある点Aとある点Bを結んだものですから、本来はベクトルとして表示されるべきものです。
絶対値で示されたベクトルを通常のベクトルの式に直してみてください。
この答は後日書きます。（誰か書いてくれても良いですが・・・）
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21485
21831
2004/10/13(Wed) 09:11
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K141100.ppp.dion.ne.jp
000000
かずっちさんへ
ベクトルで考えてもスカラーで考えても基本的には大差ありません。x,y,zについて成り立つのであればy=0,z=0としても成り立つはずですから。これは数学の領域の問題ではなく、物理学の領域の問題なのですから、数学的な方法で結論を導こうとしても無理です。
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21485
21833
2004/10/13(Wed) 12:18
科学の根幹を否定しますね・・・＾＾；
たぬき
i219-165-243-141.s02.a013.ap.plala.or.jp
CC0000
優歌のファンさん！
＞これは数学の領域の問題ではなく、物理学の領域の問題なのですから、数学的な方法で結論を導こうとしても無理です。
ちがうちがう！
物理学と数学は切っても切り離せない物です！
再現性のある実験で実証するか、数学的にその事象を証明するか。
物理学に限らず、「科学的に証明」とはそう言うことです！
逆に、人間の使う「言葉」は理論的な矛盾を含んでいます。
つまり、いくら美辞麗句を並べ立て、もっともらしく聞こえる（見える）論文も、その文章そのものが間違っている可能性を捨てきれないのです。
これは、思考実験に置いても同様。
アインシュタインの相対性理論が、その適用可能な範囲に置いて１００％正しいのは、それが数学的に証明されているからです。
世の科学者は、観測されている事象を数学的に証明しようとしていますし、数学的に存在が予想される事象を実験で再現しようとします。
物理学的に正しい事は、数学的にも正しいのです！
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21485
21835
2004/10/13(Wed) 13:45
Re: 光速を超えると過去へ？part2
山本弘
近畿
zaqdb72e8e7.zaq.ne.jp
000000
もうそろそろ意見も出尽くしたと思うので、スレッドを収束させたいと思います。
そもそもの話の発端は、「光速を超えると過去に戻れるか？」ということでした。
僕が子供の頃、『マックとヘックの原始旅行』というコメディがありました。２人の宇宙飛行士が宇宙船に乗って原始時代にやってくるという話なのですが、その第１話で、こんな会話があったんです。
「俺たちが秒速１００万kmで飛んだことを忘れるな。相対性理論では、光の速度を超えたものは過去に戻ってしまうんだ」
これが間違いであることはすでに述べた通りです。たとえ秒速１００万kmで飛んだとしても、それは地球から見て１秒後に１００万km離れた場所に移動しているということにすぎず、決して過去に戻ったことにはならないんです。
この誤解はけっこう広く信じられているらしく、星野之宣氏の初期短編にも、光速を超えてしまった宇宙船が過去の世界に戻ってしまうという話がありました。
これのヴァリエーションとして、「光速を超えると宇宙船内の時間が逆行する」というものがあります。トンデモ本大賞受賞作、渓由葵夫『奇想天外ＳＦ兵器』には、こんな一節があります。
> 別項でも述べているが、光速に達すると色々な不都合が起こる。まず「時間が止まる」という現象が発生し、光速を超えた時点で「時間が逆行する」らしい。時間が止まると、生きた人間が「写真になる」らしい。それも３Ｄの。また、時間が逆行する、ということは、ジジイが「赤ん坊になる」らしい。その先は精子と卵子に戻るのか？ と、いうと、そこまで書かれたＳＦはないし、ましてや「チンポコを経て睾丸に戻る」というハナシや、「オマ○コを通って卵巣に還る」というハナシも目にしたことがない。さらに、戻していただいた男女が、また赤ん坊に返り……、という連鎖は、書くのも読むのも辛いモノがある。
「読むのも辛いモノがある」のはこっちの方だ（笑）。
僕としては、この機会にそういう誤解は解いておきたかったんです。光速を超えただけでは過去に戻ったりはしない、と。
タキオンについて考え出すと、必ずどこかに矛盾が出てきてしまいます。過去に戻ることによって起きる因果律の崩壊、タイム・パラドックスについては言わずもがな。
おそらくタキオンは（つまらない話ではありますが）存在しない可能性が高いでしょう。
もっとも、発見されたらされたで、物理学者がその性質について解明してくださるでしょう。今の時点ではパラドックスに見えるものも、もしかしたら「双子のパラドックス」のように解決可能な問題なのかもしれません。
ここから先の話は将来の物理学者に委ねたいと思います。
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21485
21841
2004/10/13(Wed) 18:45
Re: 光速を超えると過去へ？part2
かずっち
北海道
p4006-ipad13sapodori.hokkaido.ocn.ne.jp
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こんばんは。
山本先生が議論の収束を望んでいる事。議論の相手が私の意見を採り入れる意思が無い事。
以上の理由から前述の公式の答えを書く意義が無くなりましたので、（書く気も無くなりました）書きません。
ただ、数学における±、スカラー、ベクトル等は勿論、代数学、関数、微分積分等の多くは天文学者、物理学者、哲学者など、純粋な数学者以外の方々が考え出したものです。
今でこそ、数学と物理学は別々に扱われていますが、それでも物理学と数学は表裏一体を成している事だけは変わりありません。
では、最後に「私が確認した結果でも、光速を超えただけでは過去へは戻ったりしません。」
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21485
21842
2004/10/13(Wed) 18:51
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ラチェット
pc71175.ztv.ne.jp
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山本さんへ。こんにちは。
＞タキオンについて考え出すと、必ずどこかに矛盾が出てきてしまいます。過去に戻ることによって起きる因果律の崩壊、タイム・パラドックスについては言わずもがな。
タイムパラドックスについてはとっくに並行宇宙で解決済みなんですけど？また『タイムマシンの話』の著者は解決法として並行宇宙について全く述べていません。この人は多世界解釈を知らないんでしょうか（笑）。
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21485
21843
2004/10/13(Wed) 19:25
Re: 光速を超えると過去へ？part2
優歌のファン
K138131.ppp.dion.ne.jp
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たぬきさんへ
＞物理学的に正しい事は、数学的にも正しいのです！
逆必ずしも真ならずです。数学的にはあり得ることが必ずしも物理学的にもありえることではありません。数式が導く事柄に物理的な意味があるかどうかは物理学が決めるのです。数学も物理学も広大な領域を締めていますから、お互いはみ出している部分の方が多いのです。
後半話題がそれ気味でしたので切り上げるのはよい時期でしょう。1つ感想をいうと、科学というものを小さく捉えている人が少なくないということです。トンデモや疑似科学を恐れるあまり本来の科学の姿を矮小化してしまっては本末転倒ではないでしょうか。疑似科学と科学の差別化はそれほど簡単なことではありません。その複雑さや困難さを受け容れた上で対峙するのが科学的な姿勢と思います。
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21485
21844
2004/10/13(Wed) 19:30
皆様お疲れ様でございました
仕立屋雅楽
P061204004030.ppp.prin.ne.jp
CC00CC
大変面白く、かつ為になるスレッドでございました。本当に勉強になりました。
＞ラチェットさん
あなたがしなければならないことは、あなたの質問にこんなに丁寧に分かりやすくお答え下さった皆様に、お礼を申しあげる事だとは思われませんか？
でないと、わざとスレッドの引き延ばしを画策しているように受け取られかねません。このままだと、どなたからもお相手をして頂けなくなりますよ。
私ごときが偉そうな事を申しあげますが、ご一考下さい。
それでは、皆様本当にお疲れ様でございました。
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21485
21886
2004/10/15(Fri) 13:53
Re: 光速を超えると過去へ？part2
ラチェット
pc71175.ztv.ne.jp
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みなさん、こんにちは。
えー超光速を応用した、私がタイムトラベルに関する素晴らしいかもしれない解を発見したかもしれないのでここに報告します
(^^;)。ワームホールを使ったタイムマシンの場合、作られた以前より過去へは行けません。しかし、ワームホールの片方の口を超光速で動かした場合、色んな過去へ行けるのではないでしょうか？