加速度座標系について
2025/8/24(日)
加速度座標系
天動説と地動説は加速度座標系(円運動)なので
どちらが現実に近いかが加速度の測定で分かります
慣性座標系は等価なのでどちらが基準かを知る方法は
ありませんが
加速度座標系は加速度を測定できるため等価ではないので
どちらがより基準に近いかが分かります
慣性系の例
2つの列車が相対速度0以外で並走していて
どちらかに乗っていて相手の列車以外観測できなければ
自分か相手のどちらが動いているか分からなくなる
加速度系の例
エレベーターに乗っている人と外で立っている人の
2人が互いに見ているとき
エレベーターが上昇すると乗っている人は加速度を感じ
外の人は加速度を感じないので乗っている方が
動いたことが分かります
これが現実です
しかし、理論的(数学的)にはエレベーター内の座標系で
外の座標系と同じぐらいの複雑さで外の人の動きを示し
外の人が加速して下に移動するように書けますが
現実ではありません
その系自身が加速している事を忘れてはいけません
外の座標系は加速していなくてエレベータ内の座標系は
加速しているので等価ではないわけです
天動説と地動説は地球の座標系で書くかその外の座標系で
書くかの違いでどちらも理論的には書くことができますが
地球の座標系は回転しているため
地球の外の座標系より、より加速度が大きいと言えるので
より現実に近いのは地動説と言えるのです
より簡単に書ける系がより正しい傾向にはありますが
一概にそうとも限らなくてそれよりも加速度座標系自体の
加速度がより小さい系を選ぶのがより現実に近い運動を
示すことができるということです
天動説の「地球は動かない」という主張は間違いですが
地球を中心とした座標系は実際の運動ではなく見かけの運動を書いた
という点では正しい
地動説の「地球は動いている」という主張は正しいですし
より大きな質量がより中心になるという主張ならこれも正しいが
太陽が中心という主張なら天動説よりは実際の運動に近いが
正確ではないということになりますが
地動説を唱えた人々が太陽は動かないと主張したとは思えません
観測される中で一番動きにくいと考えたはずです
もし銀河系の中心の質量が巨大だと観測されていれば
そちらが中心と言ったと思われます
結論
天動説→地動説
(地球は動がないという主張が正された事が一番の功績で
見かけの運動から実際の運動に近づいた)
天動説は地動説より見かけの運動に近い記述
地動説は天動説より実際の運動に近い記述
例えるなら遠心力(見かけの力)と向心力(実際の力)に近いかも
追加
一般相対性理論ではどの座標系でも運動を記述できるとありますし
天動説と地動説のどちらの座標系でも同じぐらい正しく運動を記述でき
るらしいです
しかし、天動説での記述では見かけの力(コリオリの力、遠心力、
フーコーの振り子を回転させる力など)がより多く現れ
地動説では見かけの力がより少なく現れますので
地動説の方がより現実の力だけで書けます
慣性座標系では見かけの力は現れませんが加速度座標系では見かけの
力が現れます加速度座標系である天動説と地動説は科学的(物理学的)に
等価ではないのです
加速度座標系
どちらが現実に近いかが加速度の測定で分かります
ありませんが
加速度座標系は加速度を測定できるため等価ではないので
どちらがより基準に近いかが分かります
2つの列車が相対速度0以外で並走していて
どちらかに乗っていて相手の列車以外観測できなければ
自分か相手のどちらが動いているか分からなくなる
エレベーターに乗っている人と外で立っている人の
2人が互いに見ているとき
エレベーターが上昇すると乗っている人は加速度を感じ
外の人は加速度を感じないので乗っている方が
動いたことが分かります
これが現実です
しかし、理論的(数学的)にはエレベーター内の座標系で
外の座標系と同じぐらいの複雑さで外の人の動きを示し
外の人が加速して下に移動するように書けますが
現実ではありません
その系自身が加速している事を忘れてはいけません
外の座標系は加速していなくてエレベータ内の座標系は
加速しているので等価ではないわけです
書くかの違いでどちらも理論的には書くことができますが
地球の座標系は回転しているため
地球の外の座標系より、より加速度が大きいと言えるので
より現実に近いのは地動説と言えるのです
より簡単に書ける系がより正しい傾向にはありますが
一概にそうとも限らなくてそれよりも加速度座標系自体の
加速度がより小さい系を選ぶのがより現実に近い運動を
示すことができるということです
地球を中心とした座標系は実際の運動ではなく見かけの運動を書いた
という点では正しい
より大きな質量がより中心になるという主張ならこれも正しいが
太陽が中心という主張なら天動説よりは実際の運動に近いが
正確ではないということになりますが
地動説を唱えた人々が太陽は動かないと主張したとは思えません
観測される中で一番動きにくいと考えたはずです
もし銀河系の中心の質量が巨大だと観測されていれば
そちらが中心と言ったと思われます
天動説→地動説
(地球は動がないという主張が正された事が一番の功績で
見かけの運動から実際の運動に近づいた)
地動説は天動説より実際の運動に近い記述
一般相対性理論ではどの座標系でも運動を記述できるとありますし
天動説と地動説のどちらの座標系でも同じぐらい正しく運動を記述でき
るらしいです
しかし、天動説での記述では見かけの力(コリオリの力、遠心力、
フーコーの振り子を回転させる力など)がより多く現れ
地動説では見かけの力がより少なく現れますので
地動説の方がより現実の力だけで書けます
慣性座標系では見かけの力は現れませんが加速度座標系では見かけの
力が現れます加速度座標系である天動説と地動説は科学的(物理学的)に
等価ではないのです
以下、たまたま見つけた動画です(参考までに)
「慣性座標系は等価、加速度座標系は等価ではない」
の解説です
【成田悠輔が絶賛】6歳でもわかる!?天才物理学者のガチ授業【野村泰紀】
25:00/1:28:59付近から