相対論的時間の遅れとは、実は物質の反応速度の遅れ

超久しぶりの記事になります。
現状では、次なるテーマに向けて数学、物理の学習を進めているところでして、まだ記事にするには心もとない状況です。

そこで、だいぶ以前に記事にしました「相対論的時間の遅れはどこが問題なのか？」について、少し図解入りでもう一度説明をしておきたいと思います。

と思いましたが、それをしているとまたタイムトラベルなどの誤解を生み、袋小路に入り込むばかりになりますから止めまして、スッキリと観測事実に忠実に⇒
「物質の反応速度が遅れる。」
としましょう＾＾


時間次元を空間次元と同列に扱うと、ある物質の存在そのもの（生涯の動き）が四次元位相空間の中で一本の曲線(世界線)で表現されます。
正確には点列です。

この曲線は、この空間内では運動しない停止した一本の曲線です。
ところが、物質は３次元空間内では加速度運動をしたり強い重力場の近傍にいる場合も多いですから、世界線の中の事象点列の密度が一様でない事になります。

※　物質の反応速度が遅れるとは、観測者から見て対象物の事象点列の密度がこの位相空間内の位置によって変化する事を意味する。


図の楕円形の平面「The plane of the same time」の中に含まれる事象点の全体からなる集合{ Qm ; m∈N }の要素の数mは、観測者の観測する時刻の経過と共に変化して行きます。
（固有時τ の関数 m = F(τ) になっている）

エネルギー保存則とは、一般に
∂F(τ)/∂τ = 0
が成立している状態を言うので、この宇宙では成立していないわけですね＾＾；


つまり「時間が遅れている」ではなく「物質の反応速度が遅れている」としても、エネルギー保存則は破れて観測されるはずなのです。

ただし、現状では身の回りにそこまで急加速・急減速するロケットはありませんし、我々の近傍では強い重力場の変化にさらされてもいないので、この微弱なエネルギーの変化は観測されないのでしょう？！＾＾



４次元時空から空間次元を1つ落とした3次元ミンコフスキー空間
（慣性系にいる観測者からみた世界）
↓↓↓

世界線の中の点列の密度が世界線のカーブの所で低くなっている。
これは例えば高速ロケットに乗って宇宙旅行をしてきた双子の兄は、弟に比して年を取らずに地球に戻って来るという事になる。　観測事実に一致します。
（といっても、これは時間の遅れではなくて、ロケットに搭乗していた双子の兄の体が反応速度を落としていたという意味です。）





ここで問題にされるべきはこういう点かも？⇒

仮に亜光速あたりまで急速に加速できるロケットが発明されたとすると、搭乗員は太陽光が異常な明るさで照らしつけて来る様子を観測する事になるので、加速の仕方によっては熱で蒸発するかも？＾＾
（ロケットの単位時間当たりに、受け取る太陽エネルギーが増える）

これでスッキリまとまったわけですが・・・
「では時間が連続の濃度であった場合にはどうなのか？」
「連続の濃度をさらに細かく分類するような定義が欲しいし、その性質も調べたい。」
・・・という問題はいずれやっておきます＾＾

その問題にいますぐに首を突っ込むと手に負えなくなるので、もう少し、素粒子論まで進めてからまた考えたいと思います＾＾