2025年5月3日土曜日

物理学の面白さpart43 〜一般相対性理論の恐ろしさ〜

 

 

 

 

 みなさんこんにちは。AAの佐藤です。
気づいたら5月ですね。暖かくなってきたと思ったら、外を歩くだけで汗ばむような日もあります。
そういえば、最近お風呂上がりのアイスがたまらなくおいしいです。

さて、今回はちょっとだけ"宇宙っぽい話"をします。テーマは、「一般相対性原理のすごさ」についてです。

一般相対性原理ってなんぞや?という人が大半だと思いますが、今回は、その難しい理論そのものよりも、それが「どれほどすごいのか」だけに注目します。

みなさん、スマホの「地図アプリ」って使ったことありますよね?
目的地までのルートを教えてくれたり、現在地をピンポイントで示してくれたり、あれ、すごく便利ですよね。

でも、あの機能が「正しく動くため」には、実は"アインシュタインの理論"が欠かせないんです。

 

どういうことかというと、あの位置情報って、地球の周りをぐるぐる回っている人工衛星からの信号を使って計算されています。
この衛星たちは、地球から約2万km上空を時速約1万4000kmで飛んでいます。で、ここで問題が発生。

それは、「時間の進み方が地上と違ってしまう」ということ。

 

地球の重力が弱くなる宇宙空間では、時間がちょっとだけ早く進みます。これを説明するのが「一般相対性理論」です。
逆に、スピードが速くなると時間が遅れる、これは「特殊相対性理論」です(これもアインシュタイン)。

この2つの効果が同時に効くと、なんと、1日に「約38マイクロ秒」も時間がずれてしまいます。
「たったの38マイクロ秒?」って思うかもしれませんが、これ、位置情報で換算すると、なんと「10km以上」ずれることになります。

つまり、アインシュタインの理論がなければ、地図アプリを開いた瞬間に「ここは海の上です!」とか言われることになるわけです。
(方向音痴の人は、さらに混乱しますね笑)

 

ということで、普段何気なく使っているスマホの便利機能も、実はアインシュタインの超難しい理論が裏で支えてくれているんですね。
「なんだか物理ってすごそう」と思ってもらえたら、今回のブログは大成功です!

もし、もっと詳しく聞きたい方がいれば、声をかけてください!

それでは、また次回のブログでお会いしましょう。