慣性系と特殊相対性理論

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慣性系と特殊相対性理論の違い

慣性系 vs. 特殊相対性理論

慣性系（かんせいけい、ガリレイ系とも、inertial frame of reference）は、慣性の法則（運動の第1法則）が成立する座標系である。 例えば、等速運動する座標系では、物体は外力を受けない限り等速直線運動を行うので、慣性系の１つである。 次に減速している車での座標系では、物体は外力を受けていないのに、前向きに運動を行う。よって慣性の法則が成立しないので、減速している車の座標系は慣性系ではない。. 特殊相対性理論（とくしゅそうたいせいりろん、Spezielle Relativitätstheorie、Special relativity）とは、慣性運動する観測者が電磁気学的現象および力学的現象をどのように観測するかを記述する、物理学上の理論である。アルベルト・アインシュタインが1905年に発表した論文に端を発する。特殊相対論と呼ばれる事もある。.

ガリレイ変換

リレイ変換（ガリレイへんかん、）とはある慣性系における物理現象の記述を別の慣性系での記述に変換するための座標変換の方法の一つである。ニュートンの運動方程式を不変に保つため、ガリレイ変換の前後でニュートン力学の法則は不変に保たれる。対して相対論的運動方程式やマクスウェルの方程式は不変に保たないため、光速に近い速度の関わる物理現象に適用すると現実の物理法則と乖離する。なお相対論的効果も考慮した変換はローレンツ変換を参照。.

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慣性

慣性（かんせい、英語：inertia）とは、ある物体が外力を受けないとき、その物体の運動状態は慣性系に対して変わらないという性質を表す。惰性ともいう。 静止している物体に力が働かないとき、その物体は慣性系に対し静止を続ける。運動する物体に力が働かないとき、その物体は慣性系に対し運動状態を変えず、等速直線運動を続ける。これは慣性の法則（運動の第1法則）として知られている。 力が働いているときではニュートンの運動方程式より 慣性が大きければ、同じ力 \vec を加えても加速度 \vec は小さくなる。これは質量 \boldsymbol が大きいということである。この質量 \boldsymbol は、各物体の慣性の大小を表す量であり、慣性質量と呼ばれる。 物体の回転を考えるときにも、回転のしやすさの大小（慣性モーメント）として、広い意味での慣性を定義することが出来る。 アイザック・ニュートンは慣性を定式化することにより、鳥が何故、地球の表面から取り残されないのか、地球が何故止まらないで動き続けているのか、という地動説の疑問に答え、地動説の正しさを証明させた。.

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