【総集編】時間は、ひとつじゃなかった|相対性理論 一気見(光の壁・重力・ブラックホール)
クオの科学
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【総集編】時間は、ひとつじゃなかった|相対性理論 一気見(光の壁・重力・ブラックホール)
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光の速さの99.999999%まで加速した粒子は、なぜ光を超えられないのか。高い所に置いた時計は、なぜ速く進むのか。そして、ブラックホールへ落ちていく人の時計は、外から見ると、なぜ止まって見えるのか。
相対性理論シリーズ3本を1本にまとめました。順番に見ると、「時間は、ひとつじゃなかった」という1つの物語になります。
■単独の動画
・第1部 光の速さの壁 • 【相対性理論】光の速さの99.999999%、それでも超えられない理由
・第2部 重力と時間 • 【相対性理論】重力は、力じゃなかった|高い所ほど時間が速い理由
・第3部 ブラックホール • 【相対性理論】落ちても、落ちきらない|ブラックホールで止まる時計
■目次
0:00 【第1部 光の速さの壁】光の速さの、99.999999%
1:17 第1章 光を追いかけたら
3:04 第2章 変わらない速さ
5:51 第3章 遅れる時計
9:23 第4章 超えられない理由
12:22 ここまでのまとめ
12:39 第5章 それでも、光より速く?
14:21 最終章 答え
15:17 【第2部 重力と時間】高い所の時計は、なぜ速い?
16:46 第1章 最も幸せな考え
20:17 第2章 曲がる光
22:56 第3章 足元の時計
26:14 第4章 空の上の時計
28:06 ここまでのまとめ
28:23 第5章 重力の正体
31:45 最終章 答え
32:41 【第3部 ブラックホール】落ちても、落ちきらない
33:42 第1章 見えない星
35:59 第2章 本当にあるのか
39:51 第3章 止まる時計
42:17 ここまでのまとめ
42:41 第4章 どちらが本当か
44:42 第5章 穴の奥
45:56 最終章 答え
最後の問い。時間と空間をゆがめ、ブラックホールさえ生み出す「重さ」。そもそも質量とは、何なのでしょう? あなたの考えを、コメントで教えてください。
■この動画で紹介した研究・出典
【第1部 光の速さの壁】
・A. Einstein, Annalen der Physik 17, 891 (1905)(特殊相対性理論)/Autobiographical Notes (1949)
・J. C. Maxwell, Phil. Trans. R. Soc. 155, 459 (1865)
・A. A. Michelson & E. W. Morley, Am. J. Sci. 34, 333 (1887)
・D. H. Frisch & J. H. Smith, Am. J. Phys. 31, 342 (1963)
・W. Bertozzi, Am. J. Phys. 32, 551 (1964)
・J. C. Hafele & R. E. Keating, Science 177, 166 & 168 (1972)
・C. W. Chou et al., Science 329, 1630 (2010)
・OPERA Collaboration, JHEP 10 (2012) 093
・CERN:LHC の諸元/ミュー粒子の寿命:Particle Data Group
【第2部 重力と時間】
・M. Takamoto et al., Nature Photonics 14, 411 (2020)(スカイツリーの光格子時計)
・A. Einstein (1915)(一般相対性理論の方程式・水星の近日点移動)
・F. W. Dyson, A. S. Eddington & C. Davidson, Phil. Trans. R. Soc. A 220, 291 (1920)
・R. V. Pound & G. A. Rebka, Phys. Rev. Lett. 4, 337 (1960)
・T. Bothwell et al., Nature 602, 420 (2022)
・B. P. Abbott et al., ApJL 848, L13 (2017)
・N. Ashby, Living Reviews in Relativity 6, 1 (2003)
【第3部 ブラックホール】
・EHT Collaboration, ApJL 875, L1 (2019)/ApJL 930, L12 (2022)
・J. Michell, Phil. Trans. R. Soc. 74, 35 (1784)
・K. Schwarzschild (1916)/S. Chandrasekhar, ApJ 74, 81 (1931)
・A. Einstein, Annals of Mathematics 40, 922 (1939)/J. R. Oppenheimer & H. Snyder, Phys. Rev. 56, 455 (1939)
・GRAVITY Collaboration, A&A 615, L15 (2018)
・B. P. Abbott et al., Phys. Rev. Lett. 116, 061102 (2016)
・S. W. Hawking, Nature 248, 30 (1974)
・国立天文台 EHT Japan の解説
■クレジット
音声:VOICEVOX:青山龍星
音楽:H/MIX GALLERY「伝承の丘」/OpenTracks(旧DOVA-SYNDROME)しゃろう「魔法使いと振り子時計」「神隠しの真相」「Caravan」「アトリエと電脳世界」「10℃」「2:23 AM」「野良猫は宇宙を目指した」
イラスト:いらすとや
映像素材:Pexels/NASA(アポロ15号・国際宇宙ステーション)/NASA, ESA and F. Summers (STScI)「Hubble Ultra Deep Field Flythrough」・ESA/Hubble (M. Kornmesser) and ESO (L. L. Christensen)「Zooming into NGC 4921」(CC BY 4.0、音声を外して一部を使用)
画像:M87・いて座A* のブラックホール=EHT Collaboration(CC BY 4.0)/1919年の日食の写真乾板=F. W. Dyson, A. S. Eddington, C. Davidson / ESO(CC BY 4.0)/アインシュタインリング=NASA, ESA, R. Gavazzi, T. Treu
写真(Wikimedia Commons。一部トリミング・明るさの調整あり):LHC のトンネル=Maximilien Brice, CERN(CC BY-SA 3.0)/MIT のグレート・ドーム=Mys 721tx(CC BY-SA 3.0)/ベルトッチの実験の図=Cantons-de-l'Est(CC BY-SA 3.0)/エディントン=Smithsonian Institution(No known restrictions)/チャンドラセカール=AIP Emilio Segrè Visual Archives, Gift of Kameshwar Wali/オッペンハイマー=Los Alamos National Laboratory / U.S. DOE/ゲンツェル=ESO/Mahdi Zamani(CC BY-SA 4.0)/ゲズ=BorderlineRebel(CC BY-SA 4.0)/ホーキング=NASA/Paul Alers/デイヴィッド・スコット=NASA/ストロンチウム原子時計=NIST/月=Gregory H. Revera(CC BY-SA 3.0)/香取秀俊=日本学士院(CC BY 4.0)/ハーバード大学ジェファーソン研究所=Bostonian13(CC BY-SA 3.0)
パブリックドメイン:アインシュタイン(Lucien Chavan, 1904年ごろ/Ferdinand Schmutzer, 1921)、ニュートン(Godfrey Kneller, 1689)、マクスウェル(G. J. Stodart)、マイケルソン、モーリー、ルヴェリエ、シュバルツシルト ほか
ライセンス:CC BY https://creativecommons.org/licenses/... / CC BY-SA https://creativecommons.org/licenses/...
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