特殊相対性理論17（電磁場の変換2）では電磁ポテンシャルより電磁場テンソルを定義し、電磁場の座標変換を導きました。電磁ポテンシャルではなく、ローレンツ力より電磁場テンソルを定義することもできます。本ページではこの方法で電… 続きを読む »

前ページでは電荷をもった粒子周辺の電磁場を慣性系ごとに求めることにより電磁場の変換式を得ました。これとは別に、電磁場テンソルを使って導出することもできます。本ページでは電磁場テンソルを電磁ポテンシャル（マクスウェルの方程… 続きを読む »

ここまで、いくつかのページで力学に関する物理量の変換を取り上げましたが、電磁場も当然座標系によって異なります。変換の式の導出にはいくつかの方法がありますが、本ページでは電荷との関係から求めます。 1 電磁場の変換 1.1… 続きを読む »

「マクスウェルの方程式1-4」で\(\boldsymbol{E}\)や\(\boldsymbol{B}\)などを使った式について述べてきましたが、電磁ポテンシャルを使うことにより計算が簡単になる場合があります。本ページで… 続きを読む »

「ガレージのパラドックス」は矛盾しているようにみえますが、「双子のパラドックス」同様相対性理論によって説明が可能です。どうやって説明が可能なのか、考えてみましょう。 1 ガレージのパラドックスとは ガレージと車があります… 続きを読む »

双子のパラドックスは、矛盾しているようにみえるという意味ではパラドックスではありますが、実は相対性理論によって説明ができます。一般相対性理論が示す原理を用いることが最も明快なのですが、特殊相対性理論でも数通りの説明が可能… 続きを読む »

特殊相対性理論12（同時性の相対性1）では、2方向に進む光が慣性系によっては時間差が生じることを確認しました。本ページではさらに別の例で同時性を考察し、理解を深めましょう。 また、同一性の相対性と因果律の関係について考察… 続きを読む »

特殊相対性理論に関する、直観に反する性質の一つに「同時性の相対性」があります。ある慣性系から見ると同時に起きている事象が、別の慣性系では同時ではなくなるという現象です。なぜこのようなことが起きるのでしょう。 ※本ページで… 続きを読む »

特殊相対性理論ではミンコフスキー図がよく使われます。これは時間と空間を同一平面で表したものです。一般的には時空図といいますが、特殊相対性理論に対応した図を特にミンコフスキー図とよびます。本ページではこの図について説明しま… 続きを読む »

特殊相対性理論7（反変ベクトル・共変ベクトル1）で、反変・共変については深く触れないと述べたところですが、もう少し話したいことがあります。教科書には「\( (x^0, x^1, x^2, x^3) \)を反変ベクトルとす… 続きを読む »