「相対論の正しい間違え方」を読んでいて・・・・

質問

「相対論の正しい間違え方」を読んでいたところ，第八章「一般相対性理論」で，光速は加速度系では変化する旨の記述がありました．
　自分の理解の範囲では，光速ｃは定数で変化しないと考えたいのですが・・・
　やっぱりこの本の通り光速は変化するのでしょうか？読み飛ばせそうにもなくずっと気になって仕方ありません．
　ここは間違った理解をすると，あとあと後悔しそうなので誰か教えてください．

回答No.3

shiara · ベストアンサー

光の速度が一定であるというのは、慣性系から見た場合の話です。どの慣性系から見ても、光の速度は一定値となります。一方、加速度系や重力場の存在するところでは、光の速度は変化します。光の速度は、時空間の幾何学的性質を決めている計量テンソルｇμνが決まれば、次のようにして求められます。
　どのような場合でも、光の４次元距離dsの２乗はゼロです（ds^2=ｇμνdxμdxν=0）。単純にｇμνが対角型になっていて、光はｘ方向にのみ進んでいるとすると、ｇμνdxμdxν=0を変形して、光の速度は以下の式で与えられます。
dx/dt=c√(-g00/g11)
cは、いわゆる真空中での光の速度、といっているものです。慣性系では、計量テンソルはミンコフスキー空間の計量テンソルになっていて、ｇ00＝1、ｇ11＝-1ですから、光の速度はcです。加速度系や重力場が存在するところでは、ｇ00、ｇ11は違う値をとりますので、光の速度も変わります。
　なお、光の速度がcと違ってくる場合でも、物質の速度は、（その場合の）光の速度を超えることはできません。

回答No.2

satoumasaru

こんにちは、はじめまして。

ご存じのとおり光速度不変の原理は、特殊相対論の二つの前提です。
特殊相対論の二大前提はつぎのふたつですよね。

１）あらゆる慣性系は物理法則において同等である
２）真空中の光速度は一定である

次に一般相対論の前提はどうでしょうか。

１）局所慣性系において物理法則は同等である
２）加速度系と重力場系とは区別できない
というものですね。

加速度系はうらっかえせば、重力系とおなじということなのです。
ですので、加速度系の場は、その空間が重力場になっていると言うこ
ともできます。重力場のような空間が特殊な状態になっている場合は
これは「真空」ではありません。

光の軌道が変化することは、重力による空間の歪みとも言えますが、
重力場によって光の速度が変化するために、光の軌道が変化すると言
い換えることもできます。

回答No.1

eria77

私的な理論です。
光は光子と言う極めて小さな粒子が、
電磁波で変調されて飛んでいる。

つまり、音声が、電波に乗る変わりに光子が乗っている。
こう言う例え方をしています。
電磁波と粒子の２つの特性をあわせ持ちます。

但し、鉄砲玉のようにはじめから光速で、
粒子が振動している。

光速度不変法則ならば、
真空中では光速は不変です。

ほとんどの物理理論が光速を基準に考えられていて、
間違いがありません。

中には、原子炉の中の話を持ち出す方がいますが、
では、
「全ての物理理論を否定しているのか？」
「相対性理論を否定して証明出来るのか？」
なのですが、
持ち出した理由が定かではありません。

もう少し、物理を勉強してみて下さい。
必ずCが必要になってきます。