アインシュタインの相対性理論 その１

アインシュタインの相対性理論について、多くの方に知っていただきたいことを書かせていただきます。

アインシュタインがなぜ尊敬されるのか、彼の理論のどこが偉大なのかをお伝えしたいと思います。

８回に分けて連載させていただきますので、よろしくお願いいたします。

相対性理論のもっとも美しいところ

１　はじめに

　相対性理論は、１９１６年にアルベルト・アインシュタインによって確立され、あらゆる物理学理論の中でもっとも美しい理論であると評されています。最も美しいと言われる理由は、この理論の解説を数理百科事典に提供し、それがアインシュタイン本人からも絶賛されたヴォルフガング・パウリによると、これまでまったく関係のなかった二つの概念である「計量」と「重力」を融合させたところにあります。計量と重力を融合させたとは、計量と呼ばれ時空構造を表す「幾何学的な量」と、重力という「物理学的な量」が、同じものであるという発想に初めて思い至ったということです。このアイデアは、一般相対性理論の結論として、「重力は時空構造の変化である」と表現されます。この意味を理解するのが本稿の目的です。

　ここでは、数式を用いないことにしました。その訳は、厳密さより分かり易さを優先すべきと考えたからです。定量的なことが論じられる物理学において、本来なら数式を用いた説明が必要ですが、数式が理解できないと納得できなくなる恐れがあります。それを避けるために、定量的な理解には至らなくとも考え方だけは納得できるようにしました。

　また、相対性理論に特有の事項を理解し易くするために、【解説１】～【解説８】の図解を設けました。さらに、短時間で理解できるように、内容を必要最小限に絞りました。その意図は、本稿の目的に最短距離で到達するためです。したがって、書面数は少ないものの、本質的なことが凝縮されています。本稿が相対性理論の美しさを伝えるのに少しでも役に立てば幸いです。

＜つづく＞

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