相対性理論は「よく分からない」「どう役立つの？」とよく言われる。

それで今回、この理論をざっくりと分かりやすく説明できるかトライしてみる。

相対性理論とは

アインシュタインが発表した物理学の理論。

光の速さは一定で、時空間は歪むものであるという理論。

光の速度が一定とは

例えで考えてみよう。

自分の車が120㎞/hの時、140㎞/hで追い越す車の速さは140-120=20㎞/hに見える。

しかし光の場合は、自分がどれくらいの速度で移動していようと光の速度は常に30万km/s

地上に静止している状態の人からすると1秒後に光は30万km移動するが、120km/h(つまり120÷3600=0.03km/s) の車から見ると光の移動距離は30万kmより0.03km短い。

光の速さは変えられないので、「光が30万km/sの速度で進んでいる」と考えるのではなく「光が30万km移動するのに要した時間を1秒とする」と考えると・・

静止した人にとっての1秒後、つまり光が30万km移動したときに車の人にとっては光が30万km進んでいないのでまだ1秒経過していないことになる。

このように物体が高速になるにつれ物体内の時間の進行は遅くなる。

この事象を説明しているのが「特殊相対性理論」。

この理論によりエネルギーと質量が変換可能であることを示すE=mc2（エネルギー＝質量×光の速さの二乗）という公式が導き出された。

さらに重力の強い場所でも時間が遅れが生じる。

この事象を説明しているのが「一般相対性理論」。

日常生活での応用例：カーナビ

GPS衛星は21000㎞の高度を高速で周回しているため、また重力が弱いため地上の時計より遅く進む。

そのずれを補正するために相対性理論が用いられGPS衛星の時計は1秒につき0.44510ナノ秒遅くしてある。

この時間の遅れを考慮しない場合、GPSによる位置計測の誤差が数百メートルにもなってしまう。

相対性理論のざっくりとした説明をしてみたが理解できただろうか？