相対速度とは

相対速度は、他の基準に対するオブジェクトの速度と方向を指します。 相対速度の標準参照はありません。 ただし、地面などの一部の参照は、他の参照よりもはるかに便利です。 この原理により、同じオブジェクトを、それぞれ異なる参照フレームを持つ複数の異なる速度を持つものとして記述することができます。 ただし、この意味では、光の速度は相対速度ではありません 。

通常、すべての速度は、慣性の基準フレームに対して相対的でなければなりません。 加速していない空間内の参照フレームも同様に適切です。 地球の表面は、関係する距離が大きすぎない場合の慣性基準系の適切な近似です。 これは、その小さな領域が平らで静止しているように見えるためです。 つまり、オブジェクトは地面と同じ速度で動いているときに静止しているように見えます。 距離が大きくなりすぎると、地面に対する速度を与えることはもはや意味をなしません。地球の回転のために、地球のさまざまな部分がさまざまな方向に動いています。

たとえば、高速道路での1時間あたりの速度は70マイル（112.7 km）であり、「静止した」地面を基準にしていることがわかります。 これは、地球の表面が核の周りを回転しており、地球が太陽の周りを移動しているためです。 太陽系自体は、天の川銀河の中心を中心に回転しています。 したがって、速度は、参照フレームに相対的な場合にのみ役立ちます。 高速道路の制限速度は、実際には相対速度の制限です。

デンマークの天文学者オレ・クリステンセン・ローマーは、1676年に光の速度を初めて測定しました。地球がさまざまな距離にあるときに木星の月イオから光が移動する時間を比較しました。 地球が木星から遠く離れたとき、光が届くまでにかなり長い時間がかかりました。 しかし、Rømerには知られていないが、光は通常の問題と同じようには振る舞わない。 光の速度、およびすべての電磁放射の速度は、誰がそれを観察しているかに関係なく一定です。

1905年、ドイツの物理学者アルバート・アインシュタインは、観測者の動きが光の速度に影響を与えないという理論を提案しました。 この突破口は、特殊相対性理論の基礎となりました。 その意味合いは、日常生活では一般的に目立たないものの、物理学の分野では広範囲に及びます。 本質的に、原理は、光の速度が以前の意味での相対速度ではないことを意味します。 むしろ、時間自体は観察者の動きに依存しています。