E=mc^2は簡単に説明すると、Cは光速の定数なので1とし
E=mでエネルギーを質量とする。特殊相対論は、概念的なら理解
しやすい。例えば、止まっている観測者(人間A)と遠くに見える
飛行機(人間B)が無線で連絡をとれるとする。人間Aからする
と人間Bは飛行機の中にいるし、飛行機自体がほぼ点にしか見えない。
人間Aは飛行機が5cm進んだとBへ報告するが、飛行機は5cmで
もないし、高速で飛んでいる。ここで、空間と時間の相対性が
生まれるというわけです。つまり、Bのほうが時間が早く進んで
いるように感じ、Aと比べると時間が遅れているように感じます。
Bの速度が光速に近づくほど、その差が顕著に表れます。物理では
AとBは局部的な比較する時空間になります。
一般相対論は、時空間自体がゆかんでいると考えます。
上図のように地球の質量が時空のゆがみです。その歪み
大きいほど、質量が大きくなります。ビデオでも説明して
いるように、太陽の歪んでいる軌道を地球が周っていると
考えます。特殊相対論のように、太陽と地球のように
比べて公転周期などが計算されます。ニュートン力学
(古典力学)は大局構造をとり、すい星の公転周期が小さ
過ぎて計算できませんでしたが、一般相対論が構築されて
太陽とすい星を比べて公転周期の計算が可能となりました。
一般相対論でも時間の早い、遅い流れがあります。
上図のように歪んでいる部分に光が通ると、平面とちがい
曲がって光速が遅くなります。その時空間のゆがみ
が大きほど、つまり、巨大な天体(質量が大きい)とき
光は、時空の歪んだ距離を余計に進むので、天体の周りを
より遅く通過します。