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Einstein人生最高の思い付きと最大の失敗

もう少し、アインシュタインの思考を理解するためにアインシュタイン「人生最高の思い付き」と「人生最大の失敗」を、ひゃまの飛んでもない光の相対論を絡めて見通しを良くしていきます。例によって追記追記で書いていきますので、更新をチェックしながらみてください。

飛んでもない光の相対論では

相対性原理:全ての慣性座標系は等価である

(2022/03/11) Wikipedia 特殊相対論

の意味は、「相対性原理は等価原理に依存する」ということで、

相対性原理光の運動量の等価原理を要請することにより、非平衡な膨張宇宙におけるお互い様の時間の遅れと、双子のパラドックスを完全に説明する。

1905年 特殊相対論で座標の物理的解釈の導入

晩年のアインシュタインは、当初の特殊相対論に数学的公理を導入したことを振り返り、

(1)光速度一定
(2)法則が(したがって光速度一定の法則も)慣性系の選択と無関係であること(特殊相対性原理)
は(両者がそれぞれ経験によって支持されているという事実にもかかわらず)互いに両立しない。
 特殊相対性理論に基本的な認識は、仮定(1)と仮定(2)は、事象の座標と時刻の換算に新しい型の関係(“ローレンツ変換”)を仮定すれぱ、両立するということである。

(2022/03/11) Einstein著 自伝ノート(1947年)

この最初のボタンの掛け間違い(アインシュタインは非対称な世界から慣性系が発生する可能性を見出していなかった)が、ずっと続いており、

1911年 一般相対論で人生最高の思い付きの導入

最初の見直すチャンスは、特殊相対性理論➔一般相対性理論の重力を考慮するときに「人生最高の思い付き」といったアインシュタインの等価原理の導入により、ガリレイと特殊と一般に相対性原理が別れてしまった。

ここで特殊相対性原理の「特殊」とは、非慣性系も含めた相対性原理である一般相対性原理に対し、慣性系という「特殊」な系の相対性原理であることを意味しており、ガリレイの相対性原理に対して特殊な相対性原理という意味ではない。

(2022/03/11) Wikipedia ガリレイ変換

むしろ近日点移動などは、ガリレイの相対性原理で説明されるべきものである。

1931年 一般相対論宇宙項脱着は人生最大の失敗

次の見直すチャンスは、一般相対論発表後に、

宇宙項は、1916年にアインシュタインが発表した一般相対論のオリジナルな方程式3)には含まれておらず、宇宙全体の静的な構造を考察する1917年の論文4)で初めて導入された。

(2022/03/11) 吉田 伸夫著 アインシュタインはなぜ宇宙項を導入したか? 

ハッブルが遠ざかっている銀河、つまり膨張宇宙が発見されたときに、宇宙が膨張していることを知ったとき、アインシュタインは「我が人生最大の失敗」と言ってアインシュタイン方程式から宇宙項を再び取り外した。

1947年 特殊相対論の座標の物理的解釈の反省

最終的にアインシュタインは、晩年に座標の物理的解釈を数学的公理で説明したことを取り除いて欲しいといった。

座標の物理的解釈を(それ自身可能な何かを)一般にあきらめたくないならば、このような矛盾を許すほうがよいが----もちろん、理論の以後の研究において、それを取り除く必要はある。しかし、ここに述べた欠点を正当化して、距離を、他の物理的な量と本質的に異なる、特別な物理的実体であると想像すべきではない(“物理学を幾何学に還元する”など)。

(2022/03/11)  Einstein著 自伝ノート(1947年)

その思考は紆余曲線してるようであるが、そもそもアインシュタインの16歳の時の「もし自分が光の速さで飛んだら、顔は鏡(かがみ)に映るのだろうか?」を自身が解決できてないのではないか?

アインシュタイン死後の迷走

アインシュタインの死後も、特殊相対性理論の座標の物理的解釈は取り除かれず、

一般相対性理論の宇宙項の脱着の迷走が、今の学者にも続いている。

それ故に宇宙の加速膨張は、アインシュタイン重力を仮定すると、正の宇宙定数が存在するか、不等式 ρa+3ρa>0 を破る何らかのエキゾチックなエネルギー成分が存在しなければならないことを示している。両者の可能性を合わせて、このエネルギー成分はダークエネルギーと呼ばれる[16]

(2022/03/11) Wikipedia 宇宙の加速膨張

でもこの迷走は、アインシュタインからの問題提議であって、以下のアリストテレスと同じように逃げずに乗り越えていくべき偉大な課題でもある。

 それともう一つ注意しなければならないのは、アリストテレスは自然現象の説明でたくさんの間違いを犯したが、アリストテレスこそ、後世の科学者が、それが本当かどうか検証してみようという気にさせる言葉や概念で多くの自然現象を説明してくれた最大の科学者だったと言うことです。混沌とした様々な現象を定式化し、書き残し、説明しつくしてくれてこそ、批判の対象となりえるし、考察の対象となりえる。それなくして次なる発展が呼び起こされることはない。その点に於いてアリストテレスの功績は大である。

(2022/03/22) FNの高校物理  運動の法則

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