相対性理論わかる奴来てくれ、いや来てください

ここにはいるはずだ。

具体的に言うとローレンツ変換？
s^2=x^2+y^2+z^2-(ct)^2

この(ct)^2にマイナスが付く理由を教えてくれ

質量のパラドックス1

いま、150トンの重量に耐えられる長さが100メートルの橋があるとする
そこへ長さが100メートルで重さが100トンの客車が6両編成で、光速の86パーセントの速度でさしかかったとする。

橋の視点では、列車の長さが半分になるので、長さが100メートルの橋の上に長さが50メートルの車両が2両のることになり、橋は200トンの重量に耐えきれずに落ちてしまう

列車の視点では、橋の上長さが半分になるので、長さが50メートルの橋の上には車両の半分しか乗らないため、橋には最大でも50トンの重量しかかからないので列車は無事に橋を渡りきることができる。

この２つの結果が同時に起こることはあり得ないのでパラドックスである。

果たして上記の説明のどこが間違っているのか？
そして、列車はこの橋を渡ることができるのか否か？

質量のパラドックス2

いま、自動車の質量を測定するための長さが10メートルの敏感な秤が地面に埋め込んであるとする。
ここで、「敏感な」というのは、測定物を乗せた時ほとんど沈み込むことなしにその重さを直ちに測定することができるという意味だ。

その上を、長さが10メートルでその前端と後端にタイヤのついた重さが10トンの自動車が、光速の86パーセントの速度で差し掛かったとしよう。

秤の視点では、自動車の長さが半分になるので、長さが10メートルの秤の上に、まず前輪が乗って次に後輪も乗り、前輪が通り過ぎたのち後輪も通り過ぎることになる。
したがって秤の示す数値は、
まず最初は0トンを示しており、前輪が乗った時5トンを示し、後輪も乗ったところで10トンを示して、前輪が降りたところで5トンを示して、後輪も降りたところで0トンに戻る。

自動車の視点では、秤の長さが半分になるので、長さが5メートルの秤の上には車両の半分しか乗らないため、秤には最大でも5トンの重量しかかからない。
したがって秤の示す数値は、
まず最初は0トンを示しており、前輪が乗った時5トンを示し、後輪が乗る前に前輪が降りてしまうので一旦0トンを示す。さらに後輪が乗るので再び5トンを示して、後輪も降りたところで0トンに戻る。

このようにそれぞれの立場で秤の指し示す数値の変化が変わってしまうことになる
この２つの結果が同時に起こることはあり得ないのでパラドックスである。

果たして上記の説明のどこが間違っているのか？
そして、列車実際は秤の指し示す数値はどのように変化するのであろうか？

仮に地面がほぼ無限の広さで平らであり、かつその表面重力がほぼ1G、つまり地球と同じとする。ただし空気抵抗は無視する。

ここで、幅が約25万kmの峡谷があって、この片方の岸から反対の岸に向かってボールを水平方向に光速の86パーセントの速度で打ち出したとする。
すると、ボールは1秒間かかって約25万km飛び、反対側の岸の、高さが4.8m落下した位置にぶつかることになる。

ここまではいいよね？

次にボールの系で考えると、ボールは止まっていて峡谷の方が動いているわけだから、峡谷の幅が約12.5万kmとなる。
ここを光速の86パーセントの速度で峡谷が動くのだからボールは0.5秒で反対側のに到達する。
すると、ボールは0.5秒しか落下してないのに、峡谷の反対側の上から4.8m下まで落下したことになる。

何故そうなるのか？

このスレを読んでいるみなさんに、このナゾを解いてもらいたい。

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今、私は0.8cで走ってる列車に乗っている。
この列車はA駅とB駅を通過する。
全ての駅の時計はちゃんと合わせてある。

A駅とB駅の間隔を地図で調べたら0.8x60x60cだったから、A駅を通過してからB駅を通過するまで1時間かかるはずだ。

と言ってる間に、今ちょうどA駅を通過したぞ。
A駅の時計を見たらちょうど0時を指していた。私の時計も0時に合わせておくことにしよう。

ところでA駅の時計をよく見たら、針の進むテンポがゆっくりになっていて、私の時計の60パーセントの速度しかなかったぞ。
なるほどこれが相対性理論効果というやつか。
ということは、私の時計で一時間後にB駅を通過するとき、B駅の時計は0時36分を指しているのに違いない。

・・・・・

「ピンポン、ピンポン、お客様にご案内します。
当列車は、まもなくB駅を予定通り1時ちょうどに通過いたします。」

おっと、もう一時間も経ったのか、本を読みふけっていて気がつかなかった。
おや？私の時計ではまだ36分しか経っていないぞ？
なのにもうB駅に着いたのか？
でも確かに今B駅を通過中だな。しかもB駅の時計はちゃんと1時を指している。
さらにB駅の時計をよく見たら、A駅と同様に針の進むテンポがゆっくりになっていて、私の時計の60パーセントの速度しかなかったぞ。

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さてここで問題だ。

列車は予定通り一時間でB駅に着いたのに、なぜ私のの時計では36分しかたっていなかったのか？

A駅の時計もB駅の時計もどちらも進むテンポが私の時計の60パーセントしかなかったのに、なぜ私の時計で36分しかたっていない間に駅の時計では1時間もたってしまったのか？


特殊相対性理論を駆使して説明してもらいたい。