双子のパラドックスの解法②
双子の
パラドックス正しそうに見える前提と、妥当に見える推論から、受け入れがたい結論が得られる事を指す言葉の解法２
～実際の信号を受け取ってみよう～
兄の一瞬の間に２０年近くも経過するということは理解いただけただろうか。
これは
特殊相対性理論アルベルト・アインシュタインが1905年に発表した物理学の理論の同時の概念を当てはめただけで実際に兄が弟の時計を見たらそうなるというわけではない。
実際にはどんな望遠鏡を使っても兄は弟の時計を見ることはできないが時計の代わりになるもので考えてみよう。
それには弟が兄に定期的に光信号をおくればいい。
そして兄がどのような間隔で信号を受け取るかを考えればいい。
信号の間隔が時間の進み具合だと思えばよいからである。
さて、光が目的の星につくのに１２年かかるから、兄が出発してから３年後に弟が出した信号を、兄はちょうど星に着いたときに受け取る。
それ以前に出した信号は、兄が星に向かっている途中に受け取る。
したがって
ドップラー効果波（音波や電磁波など）の発生源（音源・光源など）と観測者との相対的な速度によって、波の周波数が異なって観測される現象のことによって兄は１日より長い周期で弟から信号を受け取る。
また、それ以後に出した信号は、兄が方向を反転してから受け取る。
すると兄は１日より短い周期で信号を受け取ることになる。
兄は反転した瞬間に弟の時計が１２年も瞬時に進むのを見るだけではなく、最初の３年だけ弟の時計がゆっくり進むのをみて、後の１５年は弟の時計が速く進んでいるを見るのである。
同じことを今度は兄から弟に信号を出してやってみよう。
予想がつくように今度は、弟にとって最初の２７年の間、兄の時計がゆっくり進み、後の３年だけ速くすすむのを見る。
このようにお互いの時計を観測すると２人は同等でないことがよくわかる。
だから２人の間で時間のズレが生じるのである。