一般相対性理論では、加速度運動しているものの時間は遅れるといいます。では、なぜ、加速度運動している方の時間が遅れるのか？
これは、かなり難解なのですが、一般相対性理論の中でイメージしやすく、頻繁に使われている「測地線」という考え方がわかりやすいと思います。
測地線とは「ある2つの場所の最短距離を結ぶ線」だと考えてください。
2つの点を書いて、その点の間の最短距離を書こうとすれば直線となりますね。ですから、測地線とは直線になります。
これを4次元の世界では、距離がもっとも短く、時間がもっとも長くかかるものが測地線となります。
ちょっと、ややこいしですが、距離が短く、時間が長くかかるです。時間が短いのではなく、時間が長いのが測地線です。
物体が、等速直線運動を行う場合、この測地線にそって進みます。
一方の加速度運動は、測地線をそれたルートを通る運動になります。
アインシュタインは、「時空は重力によって歪む」といっていましたね。また、「重力と加速度運動は等しい」ともいっていました。この事を踏まえれば、加速度運動が測地線をそれたゆがんだ線になるということも理解できると思います。
さて、測地線は距離が最短であり、時間は最長の線です。測地線をズレた歪んだ線は、当然、測地線に比べ距離は長くなります。また、時間は短くなりますね。
時間が短くなるということは、時間の進み方が遅いといえます。
つまり、測地線に沿って動いている等速直進運動しているものよりも、測地線をそれて加速度運動しているものの時間の進み方は遅くなるというわけです。
本来であれば、数学的な知識や数式を用いて微分積分、テンソル、リーマン幾何学などの説明が必要なのですが、まぁ、ややこしく時間の掛かるものですので無理やり測地線という考え方のみで説明させていただいております。
なんとな〜く、イメージできましたでしょうか？
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