居るのを当然と考えるな親と静止系

 今日は特殊相対論(SR)の光速度不変の原理を成否を検討してみる。

物理学者は常に相対速度と(絶対)速度に問題を抱えています。
相対速度は観測者に依存し、正または負の場合があります。
(絶対)速度はオブザーバーに依存せず、常に正です。

この違いは、一定の(絶対)速度vで円の動きを観察すると簡単にわかります。これは、円を移動した距離を経過時間で割ったものです。円の中心にいる観測者の場合、相対速度はゼロですが、円の外側のどこかにいる観測者の場合、相対速度は-vから+ vの範囲です。

相対性理論では、vとcの両方が(絶対)速度です。

光速度不変の原理

 日本語のwikiは訳わからない1文の定義文だけなので、英語のwikiから、

不変光速の原理–「...光は常に、放出体の運動状態に依存しない一定の速度[速度] cで空の空間を伝播します」(序文から)。[p1]それ つまり、真空中の光は、光源の運動状態に関係なく、少なくとも1つの慣性座標系(「定常系」)を速度c(方向に依存しない固定定数)で伝播します。

 まず光源の運動が何に対してか?が不明で、それは絶対静止座標系に対しての運動ではないので、観測者との相対運動に限定される。したがってこれは、光源および観測者、両方の運動状態に関係なく光速度不変という原理の意味しか残らない。

実験結果は?

 絶対静止座標系に対しての相対運動には ± があるが、SRの場合その符号も不明である。 しかし光源か観測者のどちらがより運動するかによって、すべて実験結果で非対称である。 ここで問題になるのが、「何故、絶対静止座標系に対してでなくても相対運動に ± があるか?」ということである。

 これは、光の位相速度を周波数、波長の変化により同期して、非対称性や光速の変化を見ればわかることなので、その仕組みを定義しないといけない所、やってることが逆でその速度境界や重力を無視して光速度不変を原理にする意味が全くないことがわかる。 つまり単なる妄想である。

問題は、この同期が一貫した方法で任意のイベントに時間ラベルを割り当てることに本当に成功するかどうかです。そのためには、次のような条件を見つける必要があります。(a)同期されたクロックは同期されたままです。
(b1)同期は再帰的です。つまり、任意のクロックがそれ自体と同期されます(自動的に満たされます)。
(b2)同期は対称的です。つまり、クロックAがクロックBと同期している場合、クロックBはクロックAと同期しています。
(b3)同期は推移的です。つまり、クロックAがクロックBと同期され、クロックBがクロックCと同期されている場合、クロックAはクロックCと同期されます。
ポイント(a)が成り立つ場合、クロックは同期していると言うのは理にかなっています。(a)が与えられ、(b1)–(b3)が成り立つ場合、同期により、グローバル時間関数tを構築できます。スライスt = const。「同時スライス」と呼ばれます。アインシュタイン(1905)は、(a)と(b1)–(b3)を光伝搬の簡単に検証可能な物理的特性に還元する可能性を認識していませんでした(以下を参照)。代わりに、彼は「この同期の定義には矛盾がなく、任意の数の点で可能であり、次の(つまりb2–b3)関係は普遍的に有効であると想定しています」と書いたばかりです。

絶対静止座標系でないニュートン力学では?

ニュートン力学では、宇宙における絶対静止座標系が存在しないので、あらゆる速度は常にその時々の観測者から見た相対速度である。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E9%80%9F%E5%BA%A6

A--->C<---B
20万km/s 20万km/s

C のガリレイ系から見た A と B の相対速度は、Vab=40万km/s
A から見た C の光速度は、W₊=C/√(1-Vac²/C²)=30/√(5/9)≒40万km/s
A から見た C の相対速度は、V₊=√(W₊²-C²)≒26.8万km/s
A から見た B の相対速度は、V₊ab=V₊✕2=53.7万km/s

この C と W₊ の光速の差が A と C の相対速度 V₊ になります。

運動する観測者のための速度合成
https://note.com/s_hyama/n/n0403d8c82025
光の速度差で生成されるガリレイ系
https://note.com/s_hyama/n/nda939a973f93

 だから現象は逆で、光速度に合わせて無境界にローレンツ変換するのではなく、光速の差が慣性系を生成しているので、その慣性系の光速が一定になるように波動が干渉します。

C²=(W₊+V₊)(W₊ーV₊)=W₊²-V₊²

フェルマーの原理
https://kotobank.jp/word/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%81%AE%E5%8E%9F%E7%90%86-790496#E6.B3.95.E5.89.87.E3.81.AE.E8.BE.9E.E5.85.B8

 重力場でも光速の差で力がつりあって、自由落下の慣性系が生成されます。


この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?