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双子のパラドックスなどで有名なアインシュタインが1905年に説明した理論を何という。


こんにちは、むっくです。

本日のPeXのポイントクイズはこんな感じでした。


問題


双子のパラドックスなどで有名なアインシュタインが1905年に説明した理論を何という。

A)光量子仮説
B)特殊相対性理論
C)EPRパラドックス
D)ブラウン運動



答え、感想、豆知識など



特殊相対性理論とは?




『特殊相対性理論』はアルベルト・アインシュタインが1905年に発表した、慣性系に対する電磁気学および力学の理論です。

特殊相対性原理と光速不変の原理というものを導入することで運動座標系における電磁気現象を簡潔に静止座標系におけるマックスウェル方程式に帰着させる理論を提唱し、これを特殊相対性理論と呼びました。

特殊相対性理論により絶対座標系(エーテルの存在)は否定され、その理論的帰結として磁場は電場の相対論効果であることが示唆されました。



双子のパラドックスとは?



『双子のパラドックス』とは特殊相対性理論による運動系の時間の遅れに関して提案されたパラドックスです。

内容をストーリーにすると以下のようになります。

双子の兄弟がいて、弟は地球に残り、兄は光速に近い速度で飛ぶことができるロケットに乗って、宇宙の遠くまで旅行したのちに地球に戻ってくるものとします。

するとこのとき、弟から見れば兄の方が動いているため、特殊相対性理論が示すように兄の時間が遅れるはずです。

つまり、ロケットが地球に戻ってきたときは、兄の方が弟よりも加齢が進まないはずです。

一方、運動が相対的であると考えるならば、兄から見れば弟の方が動いているため、特殊相対性理論が示すように弟の時間が遅れるはずです。

つまり、ロケットが地球に戻ってきたときは、弟の方が兄よりも加齢がまないはずです。

これは前の結果と逆になっており、パラドックスが起こります。


このパラドックスは、双子の兄弟の運動が対称ではないことから解決されます。

弟は地球にいるのに対し、ロケットに乗った兄は、出発するときおよびUターンするときに加速されるため、少なくとも加速系に一時期いることになります。

つまり、ずっと慣性系にいる弟とは条件が異なっていることになります。



光量子仮説とは?


『光量子仮説』は1905年にアルベルト・アインシュタインが提唱した光を粒子とする仮説です。

光のエネルギーEをプランク定数h、振動数νを用いてE=hνと表し、光電効果により金属表面から飛び出してくる電子のエネルギーを説明しました。



EPRパラドックスとは?


『EPRパラドックス』は正式名称を「アインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンのパラドックス」と言います。

量子力学の量子もつれ状態が局所性を破るので、相対性理論と両立しないのではないかというパラドックスです。



ブラウン運動とは?




『ブラウン運動』は液体のような溶媒中(媒質としては気体、固体もあり得る)に浮遊する微粒子が不規則に運動する現象のことです。

1827年にロバート・ブラウンが水の浸透圧で破裂した花粉から水中に流出し浮遊した微粒子を顕微鏡下で観察中に発見し、論文「植物の花粉に含まれている微粒子について」で発表しました。

この現象は長い間原因が不明のままとされていましたが、1905年にアインシュタインにより、熱運動する媒質の分子の不規則な衝突によって引き起こされているという論文が発表されたことにより、当時不確かだった原子および分子の存在が、実験的において証明出来る可能性が示され、検証されました。

そして、原子および分子の存在が確認されたことで原因が解明されました。



答え


以上から、このクイズの答えは「B)特殊相対性理論」です。



感想


今回の問題は簡単でした(^^♪

物理が苦手な私でも流石にこれくらいは知っていました(^^♪



雑談とは?


それにしてもアルベルト・アインシュタインという人は改めて天才だったんだなと思い知らされましたね(>_<)

今でこそ原子や分子、光子は当たり前の存在となっていますが、その発想自体がない時代に理論詰めでその存在を確かめるなんて常人にはとても真似できません(´з`)

私にもアインシュタインのほんの僅かでも物理学に対する興味・関心・才能があれば、もっとこういう話が理解できて楽しいんだろうなと思うと悔しいですね(ーー;)

せめて高校レベルの物理が完璧に理解できれば・・・(ノД`)・゜・。


もし来世があるなら物理が得意な人に生まれてきたいものです(>_<)

そして、できれば一番最初の大事な時期に指導の上手い人の教えを受けたいですね(´Д`)

私の物理との出会いは最悪なものでしたから・・・。



あわせて読んでほしいクイズ記事三選

                   
・コペンハーゲン解釈といわれている量子力学の概念についてアインシュタインと論争を行ったといわれる人物の名前を何というか。

・相対性理論で有名なアインシュタインはどこの国の出身?

・三平方の定理を考えた人は?



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