◆ミンコフスキー図と空間の縮みと加速
ミンコフスキー図
特殊相対論での時間と空間の相対性を視覚的に示すためにミンコフスキー図が広く用いられます。
基本は縦軸が時間、横軸が距離となっています。
図は等速移動関係にある二つの系の座標を重ねる形で作成されます。
右の図では仮の静止系α系と、移動系β系の座標を重ねています。
青の２本の縦軸は一定速度で移動する２つの座標点です。α系を時間に沿って右に移動しています。
静止系の座標軸は直交していますが、移動系は同時を示す横軸に傾きが生じます。
空間の縮み
移動しているものの長さは先頭と最後を同時に観測することで得られます。
異なる時刻で観測してもそれは長さとはなりません。
α系で同時刻観測する２本の線の間隔はβ系で同時観測する２本の線の間隔より短くなります。
α系では縮んだ状態として観測されるのです。
加速；空間が縮むことを観測できるか？
さて、本題。
β系が移動していない場合、計測される長さはαβで同じです。
β系が移動していない状態から加速するとどうなるでしょう？
右図ではβ系は当初静止しているものの途中から加速しています。
その結果α系で観測する長さはβ系で観測する長さより短くなります。
しかし、α系で観測する長さは、当初の静止状態の長さと同じです。
つまり、加速により名目上縮むけど、縮みそのものは観測されないのです。
加速し光速（ミンコフスキー図では４５度の角度）に至っても縮みは観測されません。
参考：他の記事
別の見方をした同様の内容の記事をこれまでに何度か書いています。
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