●運動する時計は遅れる
2つの慣性系の原点が一致している時刻をt=t'=0に合わせて、
そこからxy系の時計が時刻tになったときのx'y'系の時刻t'は、
x'y'系のxy系に対する位置x=Vtを用いて
(t−xV/c2) (t−β2t)
t'= ------------- = ------------ = t×root(1−β2)
root(1−β2) root(1−β2)
つまり、t'<tとなってx'y'の時間の進みは遅れる。
●運動する物体は縮む
x'y'系でx'軸上に固定の棒ABの長さはx'A−x'Bで求まる。この棒がxy系に対して速度Vで運動している場合に
時刻tで同時にxA、xBを読みとって得られる棒の長さは
xA−xB
=(x'A+Vt2)root(1−β2)−(x'B+Vt2)root(1−β2)
=(x'A−x'B)root(1−β2)
つまりxA−xB<x'A−x'Bとなって、xy系では棒の長さは短くなる。
●速度の合成は光の速度を超えられない
x'y'系に対して点Pが速度vで運動しており、かつx'y'系はxy系に対して速度Vで運動しいる とうるとき、xy系から見た点Pの速度は
△x (△x'+V△t')/root(1−β2)
---- = --------------------------------
△t (△t+V△x'/c2)/root(1−β2)
△x'/△t'+V
= ------------------- = (v+V)/(1+vV/c2)
1+V△x'/△t'/c2
となる。ここでvまたはVをcにした場合、この式もcになる。つまり光速を越えられない。
●質量の増加
相対論では物体の運動量pは、