ガチで特殊相対性理論 第4部(全4部)双子のパラドクスの理解

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「なんとなく」「ぼんやり」わかった気になっていた特殊相対性理論を、数式を使って「わかった!」に変えていきます。

こんなことを学びます

<第4部で必要なスキル>
・ミンコフスキー時空図の理解(第3部で解説しています。)
・中学校卒業までに習う算数・数学
(2乗、ルート、代入、文字と式の変形、等式の変形、不等式)
・見慣れない記号(Δなど)が出てきても、落ち着いて説明を聞ける心の準備。
(講座の中で何度か説明します)
<あると楽しいスキル>
・中学校で習う理科の、運動に関する知識。
特に速度の足し算・引き算(ガリレオの相対性原理)

<こんなことを学びます>
第3部までで「ローレンツ変換」「4次元空間」「E=mc2」「ミンコフスキー時空図( 2次元表示)」を解説しました。
ここではいよいよ、「特殊相対性理論の不思議な世界」を感じていただきます。
今回は、数式よりもミンコフスキー時空図を使います。

特殊相対性理論の結論を奇妙に感じてしまう原因は、おそらく「同時刻の相対性」にあります。
なので、まずそれをミンコフスキー時空図で解説します。
その次に特殊相対性理論のパラドクスとして有名な「双子のパラドクス」を、同じくミンコフスキー時空図で解説します。

基本的には今回の内容を応用すれば、世間でいう「特殊相対性理論のパラドクス」は説明できます。
世間でいう特殊相対性理論のパラドクスはまだありますので、それらにチャレンジしても面白いと思います。

<本講座の特徴>
・あえて数学(今回はミンコフスキー時空図)を中心にして説明します。
・論理展開はできるだけ省略せずに紹介します。

<講座の構成>
・1〜3部の内容を理解している前提で進めます。
・特に第3部で解説したミンコフスキー時空図をメインで使用します。
・それ以外にも、ローレンツ変換の式や4次元の表し方については理解している必要があります。

<こんな方にお勧め>
・特殊相対性理論の基礎は習得された方。
・(特殊)相対性理論に感動を覚えた方。
・入門書などを見た後に、少し専門的なものに触れて挫折した方。
・数式を見てもアレルギー反応を起こさない方。
・数式を見るとアレルギー反応を起こすが、それを克服したい方。

<基本3部の内容>
第1部・・・ローレンツ変換に至る道(ローレンツ変換式導出の実習)
第2部・・・4次元の導入とE=mc2まで
第3部・・・ローレンツ収縮、時間の遅れ、ミンコフスキー時空図の利用について
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この講座の先生

科学の「なんとなく」を「わかった!」までナビゲート

「E=mc2」
「シュレディンガーの猫」
「ブラックホール」
言葉では知っていて、ぼんやりと理解していると思っている色々なこと。
でもなんとなく「あいまいだな」、と感じていないでしょうか。
思い切って、そんなもやもやした状況から、一歩踏み出してみませんか?

科学が発展してきた理由の一つが、数式を使って考えを進めていったこと。
ですから、理系の高校レベル数学を使って理論を追いかけてみましょう。
きっといままでのもやもやがすぅーっと晴れていく事でしょう。
そうやって理解が深まることで、今までよりも、ずっと科学が好きになるかもしれま...
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こんな方を対象としています

・特殊相対性理論の基礎(ローレンツ変換、ミンコフスキー時空図)をマスターされた方。
・相対性理論に感動を覚えた方。
・入門書などを見た後に、少し専門的なものに触れて挫折した方。
・数式を見てもアレルギー反応を起こさない方。
・数式を見るとアレルギー反応を起こすが、それを克服したい方。
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レビュー1

  • 楽しかった( 1 )
  • 勉強になった( 1 )
  • 受ける価値あり( 1 )
  • この講座は「特殊相対性理論における最後の締め」でした
    男性 30代

    今回は第三部で出てきた「ミンコフスキー時空図」を使って特殊相対性理論の受け入れがたい結論を視覚的に分かりやすく解説したものでした。
    ここまでやって来た事、覚えて来た事の全てが出てくる集大成とも言える内容で「数学、科学ってこんなに面白いんだ」と思える講義となっており、個人的にですが「ここまで受けてきて本当に良かった」と思えました。

    一度聞いてみる価値はあります。

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