少女は自分の顔を鏡で見ることができない？

はじめに

お空の星はあかるいあかり、そらのあかりだよ！
今日は相対性理論のおはなしに基づいたなぞなぞをひとつだ！

あれ？仕事が押してるから長い記事は書かないんじゃなかったっけ？
ながくは書かないよ〜！なぞなぞだけだ！答えは時間があるときに有料記事で公開する・・・かもしないかも。

細かいことは、きにしな〜い！・・・あれ、わかちこわかちこ・・・ナツっ！（今日もいいかんじに脱線気味です）

光の速さは誰からみても一定（真空中なら）

他の記事でも書いたけどもう一回。

ある力である物体を押したとする。するとその物体はある速さで動き出す。

その物体が軽ければ軽いほど、弱い力でも簡単に物体を早く動かすことができる。

無茶苦茶軽い物体だったら、軽く触れるだけでものすごいスピードで飛んでいく。

じゃあ、重さがなかったら？

押してもないのに吹っ飛ぶ。この吹っ飛ぶ時の速さは光の速さになる。

つまり質量がゼロの粒子はいつでも光速で押されてもいないのに飛ぶ。というか質量がゼロの粒子は押せない。

光は質量がない。
質量がないから押せない。
押せないけど光の速さで常に飛ぶ。

わかりにくいけどこれ覚えておいて。

相対論クイズ

ほとんど光の速さで進んでいる電車がある。
その中にある少女が乗っていて、電車の進行方向に向いて座っている。
その少女が鏡を取り出して自分の顔を見ようと思った。

問い：少女は自分の顔を鏡で見ることができるだろうか

少女が自分の顔を見ようと思ったら、自分の顔から出た光が鏡にあたって、それが反射して少女の目に届かないといけない。
光源まで考え始めると話がめんどうなので、少女の顔が自発発光していると仮定しよう。つまり、少女の顔がぽわ〜っと光っていて、他の光源はない。

1. 少女はほとんど光の速さで進んでいる。少女の顔からでる光は光の速さで鏡に向かうが、少女と一緒に鏡もほとんど光の速さで進んでいる。つまり、鏡に光が追いつけずに、少女は自分の顔を見ることができないように思える。
   

2. 少女にとっても光の速さは一定にみえる。つまり自分の顔から出た光は光の速さで鏡に向かって飛んでいき、普通に鏡で反射してくる。その光が目に入れば普通に自分の顔が見えるようにも思える。

彼女は自分の顔を見れる？見れない？

こたえは、またわたしに時間ができてから・・・。

色々と考えてみてね。少女の顔、と考えると難しいけど、電球と思っちゃうとわかりやすいかも。

解答編はこちら

第２問につづきます。