光速度不変の原理は正しいの？

質問

以前にも質問させていただいたのですが、光速度不変の原理のうち、特に「観測者が移動しても相対的な光速は不変である」点についてよく理解が出来ません。

例えば、２台のロケットが平行に時速３０万キロ（光速）で移動していたとします。
この２台のロケットは同じ速度で同じ方向に進んでいるのですから、どこまで行っても並行していますよね？
つまり相手のロケットの相対的な速度は時速０キロですよね？

でも光速度不変の原理によれば、ロケットの中から見た相手のロケットの相対速度は時速３０万キロでなくてはならなくなります。
矛盾していませんか？

回答No.1

N64 · ベストアンサー

なっとくする相対性理論、松田卓也、二間瀬敏史著、講談社、を読むと良いですよ。私もこのサイトで教わって、今、読んでいるところです。数式を使っていますが、素人の私でも、何とか読みこなせそうです。まだ２／３くらいしか読み進んでいませんが、特に、ご質問の、特殊相対性理論の話は、いろいろな人が、疑問に思っている具体例をあげて、とても分かりやすく、説明しています。早くこの本に出会えばよかったのにと、思っています。

お礼

ありがとうございます。
教えていただきた書籍は、読む機会があったら是非読んでみたいと思います。

回答No.4

sekisei

＞でも光速度不変の原理によれば、ロケットの中から見た相手のロケットの相対速度は時速３０万キロでなくてはならなくなります
これが誤りです。
すでにNo2さんが言われている通りで、ロケットは光ではありませんから秒速３０万キロで運動できません。
秒速２０万キロで合った場合、互いに静止しています。

光だけが誰から見ても秒速３０万キロの速度を持ちます。

これは電磁気学から判ることで、電磁気学では光速度を真空の誘電率と真空の透磁率の積の平方根の逆数という定数になります。
物理理論は等速直線運動する者にとっては同じになります。

お礼

ありがとうございます。
基本的なところが理解できていないからでしょうか、よく理解が出来ません。

回答No.3

noname#26663

地球は秒速約３０キロで動いています。
では、西の空にいる時と、東の空にいる時では光速は
２９９９７０ｋｍ/ｓ
３０００３０ｋｍ/ｓ
になります。

しかし、実際には変わりません。
光速は、秒速３０万キロです。

なぜだと思います？
大地は絶対で、天が動いているからです。（天動説）

大嘘ですね。＾＾
皆知っています。

でも、観測者は全く動いていません。
観測者は停止しています。

ロケットの中の空気も止まっています。
この止まった空間を光は移動します。

観測点の
ロケットのレンズに来た時、その速度座標が絶対０になります。
RV＝０
レンズ、CCDまでの距離を秒速３０万キロで移動します。

お礼

ありがとうございます。
自分の勉強不足か理解不足か、まだよくわかりません。

回答No.2

NAZ0001

矛盾の前に。
「静止質量を持つ物体は、光速になることが出来ない」
「速度が上がると、時間の進み方が遅れる。光速では、時間は進まない。」
これを前提に考えれば、矛盾はなくなります。

相対性理論の考え方は、「光速をなにか別の基準で計る」のではなく、「光速を基準にする」から出発します。
「15万Kmを往復する光子を振り子に使った時計」を考えた方が簡単なんじゃないかと思いますが。実際、人間の時間感覚(の元になる化学反応)は光速が基準です。
時間の基準が光速ですから。「一定時間でどれだけ進むか」という速度の定義から、たとえ光速が変わったとしても、気がつくことができません。つまり、光速は不変なのです。

お礼

ありがとうございます。
理解力不足なのか、いまいちよく理解できません・・・。