動く電車の中でボールを進行方向に投げたら、電車の外にいる人から見ると、ボールの速さは「電車の速さ＋投げた速さ」になるよね。

じゃあ、電車の中で懐中電灯を進行方向に照らしたら、光の速さも「電車の速さ＋光の速さ」になりそうだよね？

実験してみると、電車の中で測っても外から測っても、光の速さはいつも同じ、秒速30万kmのまま変わらないんだ。これを「光速度不変の原理」というよ。

不思議だよね。「光の速さだけは特別で、絶対に足し算にならない」というこのルールから、時間や空間の見え方そのものが変わってしまう——それが相対性理論の出発点なんだ。

いや、電車に乗っている人から見ても、光はちゃんとcの速さで遠ざかっていくんだ。さっき言った「光速度不変の原理」は、もっと正確に言うと「どの慣性系から見ても」光の速さは変わらない、というルールなんだ。

一定の速さでまっすぐ進んでいて、加速も減速もしていない立場のことだよ。電車に乗っている人も、外で静止している人も、どちらも慣性系にいるから、同じcという速さになるんだよ。この「慣性系」という言葉は、後のステージで大事な意味を持ってくるから、覚えておいてね。

そこが不思議なところ。実はこれ、「同時」のとらえ方が人によってズレることに関係しているんだ。光の速さが絶対だからこそ、時間や距離の方が人によって伸び縮みする——その仕組みを、これから一緒に見ていこう。