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相対性理論は間違っているのではないか？（３）
同じタイトル（１）、（２）が削除されてしまいました。議論とならないよう注意されました。今まで回答してくださった皆さん大変申し訳ありませんでした。 改めて質問させていただきます。 《質問》：私は相対性理論が間違っているのではないかと考えています。以下がその理由ですが、もし間違いがあればご指摘ください。 ◎議論とならないようにするため、一回で完結する形でご回答願います。議論はできません。できるだけ簡潔明瞭に。 光速ロケットが秒速30万kmで飛んでいて、そのロケット内で進行方向とは垂直の方向に光を発射。光速ロケットの最初の地点をO、光速ロケット内の垂直に発射する光の発射位置をA、その終端をBとします。その数秒後について、アインシュタインは、ロケットの外の観測者からはその光が斜め上に上がる軌跡として見え（OB）、光の移動距離がロケット内部での観測距離ABより長くなるので、それに基づいてロケットの内外では時間の長さが変わると結論しました。 ・・・・・・・・・・・・・Ｂ ・・・・・・・・・・・／｜ ・・・・・・・・・／・・｜ ・・・・・・・／・・・・｜↑垂直方向に発射した光 ・・・・・／・・・・・・｜ ・・・／・・・・・・・・｜ Ｏ￣￣￣￣￣￣Ａ →光速ロケットの進行方向 重要なのは、光速度不変の原理、つまりマクスウェルの方程式のC（30万km/s）をどこに当てはめるべきか（注意！：外部観測者にとって）ということです。アインシュタインはOBに、しかし私はABに当てはめるべきであると考えています。OBか？それともABか？ そこが焦点です。 注意！：ABはOA方向に移動している（一箇所に固定されていない）線分です。上の図は発射して数秒後の図であり、一番最初は点Oの位置にありました。さらに数秒後にはもっと右に移動していきます。しかし、いずれにしても、三角形OABは相似しています。具体的な数値としては、（相対論以前の考えで）図が１秒後の状態なら、AB=30万km、OA=30万km、OB=42万km。 ABに当てはめるべき（私の見解の）根拠を以下に挙げます。 （１）単純に、OBは光と光速ロケットとの合成（加算された）速度・距離です。実際の光の速度・移動距離と異なっていて当然です。 （２）ABはどの観測者からも全く同じ値として測定されます。それに30万km/sを当てはめると、どの観測者からも光の速度は30万km/sとなり、マクスウェルの方程式に基づく光速度不変の原理が、時間や空間の長さに変更を加えずとも成り立ちます。 マクスウェルの方程式のｃ（30万km/s）は「光（自身）の速度」のはず。光にスピードメーターをつけた場合、30万km/sを示すでしょう。これが、マクスウェルの方程式のｃ、つまり光の速度とされるべきです。ですから、それを（加算された）相対速度、合成速度（つまりOB）に当てはめるべきではありません。 ですから、OBは光の「見た目の運動・合成運動」、しかし、ABが「光の実際の運動・光の独力の運動」という区別を設けることができます。 その定義について。「光の実際の運動（速度）」とは、「光が進行中の慣性系に基づいて計測される運動（速度）、それには外的な力が加わってはならない。それは光が独力で成し遂げる運動（速度）」となります。 「光が進行中の慣性系」とは上の図の場合、光速ロケット内部の慣性系。「外的な力」とは、光速ロケットのOA方向への運動のこと。 結局、相対性理論の間違いは、（外部観測者にとっての）光の「実際の」速度（30万km/s）を観測者観点（見た目の合成速度）でしか考えられなかったことです。実際にはそんなことはありません。例えば、火星の運動は地球上の観測者から見た観点（見た目の運動。つまり地球との相対速度）でしか判断できませんか？ 火星の公転速度（実際の運動）は時速86688kmであり、これはどの観測者の観点からも全く同じ値として確認できます。光についても全く同じです。光と光速ロケットとの合成速度に光速度cを当てはめようとするのは間違いです。どの観測者からも同じ値として測定されるABこそが光速度cであるべきです。 ＜ありそうな反論＞ 尚、確かに外部観測者観点からは、光がOB上を42万km/sで進んでいるように「見えます」。しかし、光も光速ロケットも光速以上の運動をしているわけではありません。実際、それは両者にスピードメーターを取り付ければ分かります。ですから、物質的なものが光速以上の運動はできないとする考えと矛盾しているわけではありません。 しかし、「実際に光は42万km先に進んだではないか」との反論もあるかと。しかし、それは、光が単独で成し遂げた成果ではありません。それは飽くまで光の運動に光速ロケットの運動が合成された結果生じたものです。「「単独（独力）で」光速以上の運動を行なうものはない」と定義するなら矛盾はありません。 ◎議論とならないようにするため、一回で完結する形でご回答願います。議論はできません。できるだけ簡潔明瞭に。
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- okitarou123
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＞議論とならないよう注意されました そうなんですか・・ 議論は、問題点が明らかにと言う長所もあるのですが、 単なるののしりあいになると言う欠点もありますので、 管理者は後者を嫌ったと言うことでしょうか。 さて、よく言われる言葉に「光速不変は観測事実」があります。 ところがどっこい。 そんな事実は存在しません。 ＭＭ実験は「光速不変を証明した実験」として、有名ですが、 よくまあ、そんなことが言えたもんだと舌を巻いてしまいます。 ＭＭ実験は「絶対静止しているエーテル」を、単に否定した実験です。 他に、相対論の教科書に載っている「ブレッチャーの実験」も 勘違いの実験です。 「シンクロトロン光」の話もすべてインチキです。 光にはご存知のように「光子説」があります。 光子であるなら、慣性があります。 子牛に慣性があるようにです。 ですから、「光速不変」は完全に”ガセ”だったというわけです。 アインシュタインがなぜ「光の慣性」に触れなかったのか、 その理由が分かりますね。 人間の思い込みのすごさは半端ではありません。 さかさまに置かれた壷を見て、 「この壷には口がない、おまけに底もない。これは天才芸術家の作った 置物に違いない」と言っている様なものです。
- siffon9
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こんにちは アインシュタインは、それまでの観測された事実から光速度は観測する方法（系）によらず一定であるということを前提に特殊相対性理論を組み立てました。 これを「光速不変の原理」といいます。つまり、もし秒速30万km/sより大きな光の速度が観測された場合は、特殊相対性理論が誤っているというよりも、その前提が誤っていたということになって、理論を再構築する必要があります。ただ実際は現状のところ、その必要は無いと思いますが。 光速度が誰（どの系）から観測しても一定であることを前提にすると、普通の常識ではいろいろと矛盾が生じます（質問者様のＯＢ間秒速42万km/sというのもその一例ですね） その矛盾をなくす為に、一定であることを前提とした「光速度」ではなく「時間」が変化すると考えました。 つまりＸさんからみて、一定速度Ｖで飛行しているロケットの系は時間が遅れて観測されるということになります。もっと簡潔にいうと一定速度Ｖで飛行しているロケットの中の時計の進み方がＸさんの持っている時計の進み方よりも遅れて進むように観測されます。 遅れ方がどのくらいになるかというのは、ローレンツ変換という式で計算することができます。 さて、Ｘさんからみて（Ｘさんに対して）光速度で飛行しているロケットを考えた場合を考えると、ロケットの中の時計はローレンツ変換式から進み方がゼロとなります。 つまり光速ロケットの中の時計や人間も全て停止しているように（Ｘさんには）観測されます。 これでお判りかと思いますが、Ｘさんには、Ｏ地点で発射されたロケットの中の光は、時間経過がゼロなのでＡ地点でもＯ地点と同じ状態のまま停止して観測されます。つまりＡＢ間の長さはゼロということになり、Ａ＝Ｂとなります。 要するにロケットの外の観測者ＸさんからみてＯＡＢの三角形は成立しません。 逆に光速ロケットに乗っているＹさんの立場で考えてみましょう。 Ｏ地点で発射した光は、光速ロケットの進行方向と垂直方向に進んでいきます。例えば発射１秒後には30万km彼方に進んでいます。 ここで注意が必要なのは、Ｘさんから観測して光速ロケットの中の時間が停止して観測されるということです、逆に考えると、Ｙさんの立場での１秒間にＸさんの立場では無限大の時間が経過しているということになります。 状況をまとめると以下の様になります。 ・「光速ロケットの外のＸさんからみて」光速ロケットがＯを通過してから１秒後をＡ地点とすると、 Ａ地点にある光速ロケット内の状態は、Ｏ地点を全く同じ（時間経過が無い）様に観測される。 つまり、光は全く進んでおらず、ＡＢ間の距離はゼロ ・「光速ロケットの中のＹさんからみて」光速ロケットがＯを通過してから１秒後をＡ地点とすると、 Ａ地点からは30万km彼方を光が進んでいる。（その間にＸさんの立場では無限大の時間が経過している） つまりＡＢ間の距離は30万km 従って > （２）ABはどの観測者からも全く同じ値として測定されます。 ＡＢ間の距離は、誰（どの系）がどう観測したかによって異なります。
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- chiha2525
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まずは、光はどの光源のものを計っても同じ速度のものしか観測できない、という観測事実は良いでしょうか？ これは、光源がＯの位置から出た光がＢに向かう時、 ＞OBは光と光速ロケットとの合成（加算された）速度 にならない事を意味します。 なればニュートン力学でよかったのですが、そのような光の速度は１つとして観測されない、光源の動きによらず一定の値の速度の光しか観測されなかったのです。
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- nyoho21
- ベストアンサー率25% (1/4)
>ABに当てはめるべき（私の見解の）根拠を以下に挙げます。 （２）ABはどの観測者からも全く同じ値として測定されます。 ここが間違っています。(2)内に書いてあることは、「"よって、ABに当てはめるべきでない"と言える根拠」です。 なぜならば、ある観測者に対してそれと異なる慣性系に乗っている観測者を別の観測者と定義した場合、その観測者同士が同じ運動を見たとき、その観測結果は必ず異なるからです。これは数学的に厳密に証明できます。よって、「どの観測者からも全く同じ値として測定される」ならば、それは正しい観測結果ではありません。 ここまでがニュートン力学で、「しかしマクスウェル方程式によれば、観測者の速度によって光速は変わらない」という制限を課すことによって、光の見え方はもう一度修正を受け、どの観測者にも一定に見えるようになります。
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- rnakamra
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ではあなたの述べている実験を実際に行ってください。 それであなたの思考実験通りの結果が出れば相対性理論は破たん、新しい枠組みが必要になります。 思考実験で理論を否定することはできません。これは物理学なのです。 物理学においてもっとも重要なことは実際の現象、そして観測です。 高々光速の百万分の1程度の相対速度しか経験していないものが光速に近い相対速度の想像ができると思っているのが間違いです。人間、経験していないレベルの出来事をシミュレートしたところであっている保障などどこにもないのです。 実際に実験ができないのであれば、実際に観測可能な事象を予言するなりしてください。 相対性理論が認められた理由の一つが観測可能な事象を予言しそれが実際に観測されたことが挙げられます。
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- tadys
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相対論はアインシュタインの論文で完結しているわけでは有りません。 アインシュタイン以後、何度もその正しさは確かめられています。 相対論は電磁気学や量子力学と深く結び付いています。 相対論が間違えているとすれば電磁気学が間違えている事になり、電磁気学を元に作られているあらゆる電気製品が設計通りに動いている事が間違いだという事になります。 そうであれば、間違いに基づいて作られた電気製品がなぜ設計の意図どおりに動いているのかを説明しなくてはなりません。 そこの説明なしに「相対論が間違えている」と言う話は検討に値しません。 少しは相対論と電磁気学の関係を勉強してください。
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- Tacosan
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非相対論と相対論を組み合わせて「おかしい」と言っているだけ. 問題外.
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それでは、簡潔に答えておこうか。 外部観測者： この観測者は自分を静止と見做す。 光はOBを光速度cで走る。 ロケットが亜光速ではなく光速であるならば、ABの距離は0である。 ロケット搭乗の観測者： この観測者は自分を静止と見做す。 光はABを光速度cで走る。ABは0より長い距離とし得る。 外部の光以外のタージオンである何か光速度であるとき、外界の全ての物体は常に光速度である。 この二つだけでなく、相異なる慣性系の観測者の一つの物理現象のついての記述は、光速度がcであることだけは一致し、他は全て異なる。それらを矛盾なく対応させるのは、ガリレイ変換ではなく、ローレンツ変換である。 >結局、相対性理論の間違いは、（外部観測者にとっての）光の「実際の」速度（30万km/s）を観測者観点（見た目の合成速度）でしか考えられなかったことです。 そういう実験・観測結果を記述する仮説のうち、最終的に採用されたのが特殊相対論である。 >実際にはそんなことはありません。例えば、火星の運動は地球上の観測者から見た観点（見た目の運動。つまり地球との相対速度）でしか判断できませんか？ 観測が充分に短い時間だとして、地球の自転・公転を考えないで良いことにすると、地球の観測者視点が基本となる。火星視点に変換するのは、その相対速度が光速度より充分遅いため、ガリレイ変換が主に用いられ、ローレンツ変換で正確化することは滅多に無い。 >火星の公転速度（実際の運動）は時速86688kmであり、これはどの観測者の観点からも全く同じ値として確認できます。 その速度は太陽に対して静止した慣性系の観測者のものであり、慣性系がことなれば異なる速度となる。これはガリレイ変換のレベルで既に明白である。 >光についても全く同じです。光と光速ロケットとの合成速度に光速度cを当てはめようとするのは間違いです。どの観測者からも同じ値として測定されるABこそが光速度cであるべきです。 そういうことにならないとするのが、マイケルソン・モーレーの実験以降の光速度に関する実験結果である。なお、米国のミラー（ミュラー）が、一度だけ他と異なる実験結果を得たが、他人もミラー自身も、その異なる結果を再現できなかった。未だに実験のどこに違いがあったかは不明である。 >＜ありそうな反論＞ 各文について批評し、まとめは後述する。 >尚、確かに外部観測者観点からは、光がOB上を42万km/sで進んでいるように「見えます」。 実験・観測結果を踏まえて敷衍するならば、そうはならず、それも30万km/sであることが、ローレンツやフィッツジェラルドの空間短縮仮説に始まり、特殊相対論が出てくることになった。 >しかし、光も光速ロケットも光速以上の運動をしているわけではありません。実際、それは両者にスピードメーターを取り付ければ分かります。 そのスピードメーターは、スピードガン、つまり光を含む他の物体の自分に対する速度、即ち相対速度を測定するものに他ならない。 >ですから、物質的なものが光速以上の運動はできないとする考えと矛盾しているわけではありません。 上記のことと、「ですから」では結び付けられない。 >しかし、「実際に光は42万km先に進んだではないか」との反論もあるかと。 光は秒速30万kmで1.4秒かけて42万km進む（外部観測者にとってのOB間を走る光）。そのことに問題や間違いはない。 >しかし、それは、光が単独で成し遂げた成果ではありません。 それがロケット搭乗の観測者にとって、同じ光がAB間の30万kmを1秒で走ることと矛盾しないのは、光が秒速30万kmという『特別な速度』であることによる。なお、その『特別な速度』は現象論的以上の解明は行われていない。 >それは飽くまで光の運動に光速ロケットの運動が合成された結果生じたものです。「「単独（独力）で」光速以上の運動を行なうものはない」と定義するなら矛盾はありません。 ガリレイ変換的な速度の合成は光速度より充分遅い時に近似として成り立つのであり、正確にはローレンツ変換により速度の合成を計算する必要がある。 ローレンツ変換の速度の合成においては、二つの速度のうち、一方でも光速度であれば、合成速度は常に光速度である。これは、理論から出てくる定理であるが、光速度不変の原理の言い直しと考えることも可能である。 以上のように、「＜ありそうな反論＞」と称する内容は、相対論の初歩を知っている者ならば、決して行わない反論である。 【講評】 今頃になって、相対論は間違いであるとする者すら言わなくなったような、手垢にまみれた、しかも相対論否定レトリックとして幼稚すぎる（ガリレイ変換すら間違える等）ことを言い出すのか、非常に理解が難しい。 とりあえず、苦笑しておくしかないだろう。
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- 中村 拓男（@tknakamuri）
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>光速ロケットの最初の地点をO、光速ロケット内の垂直に発射する光の発射位置をA、 >その終端をBとします。 光の発射位置は O、その後 O が移動して A に着くのだから、 Aでは光を発射していませんよね？ という当たり前の認識から出発できないのでは議論にならないです。 相対性理論よりはるか以前の問題です。 以上で今回の私の意見はおしまいです。
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- 佐藤 志緒（@g4330）
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ABにあてはめようが、OAにしようが、OBにしようが.... ABよりOBの方が長くなってるのは変わらない
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