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光の伝播をアニメで描く
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反論者Ｙさんへ説明します。すべての相対論の教科書に下図の事が書いてあります。
アインシュタインの特殊相対性理論のもとになっている仮定の一つ、「特殊相対性原理」と呼ばれるものは、「等速直線運動は絶対静止と区別はできない、すべての物理法則は同等である、光も物体と同様の運動をする」というものです。
すなわち“物体”の運動法則の一つである「ガリレオの相対性原理」は“光”にも適用すべきだ、という考えが「アインシュタインの特殊相対性原理」と呼ばれる仮定です。
上図のような等速直線運動するキャビン（ Ａ で Ｃ 方向に光を発射。Ｃ には鏡があります。この例はキャビンが光速の約３０％、秒速約９万ｋｍで右方向に運動しています）の内部の観測者は、「光はＡＣ 間を上下に反射運動する」と報告し、外部の観測者は、「光は斜めに運動し、この赤い点線のようになる」としているのが、その特殊相対性原理と呼ばれる仮定なのです。トップページの有名な「Ｌ、ｖｔ、ｃｔ、光の直角三角形」がこれです。
この事は、すべての特殊相対性理論の教科書に書かれていることで、相対論を勉強するときは、まずここから出発します。
かの有名な「ＮＨＫスペシャル／アインシュタインロマン」でも、このアニメによる説明がありました。ただし、この番組は「絶対にアインシュタインの考えは正しい」とは述べていません。「特殊相対性理論はこういう考えから成り立っている」と説明しただけでしたので、そこのところを誤解しないようにしてください。
なおご存じかも知れませんが、この「ＮＨＫスペシャル／アインシュタインロマン」の続編では、かなりアインシュタインの理論に懐疑的な内容となっていました。アインシュタインが折れそうな木にぶら下がって、今にも谷底に落ちそうなラストシーンが印象的でした。この番組を監修した物理学者はまさしく尊敬に値する科学者です。
更に、この番組は相対性理論と量子論が相容れない理論構造をしている事を指摘している部分もあり、興味深い内容です。
余計な話はさておき、私が１９９３年にＮＨＫ出版「エレクトロニクスライフ」誌３月号〜５月号連載にて発表したのは、上図のようにはならないと述べたものです。
次の図のように「光は自由空間を直進する」と発表したのです。上図との違いをお考えください。
この図は運動系が光速の約４５％、秒速約１３万５千ｋｍ という超高速で運動している例ですので、光は側壁に当たって外に出られないので、窓があり、点線で示してあります。特殊相対性理論ではＡからＣに行く、となっているのだから、大変な違いです。
【反論者Ｙさんとのやりとりの一部を公開します】
Ｙさん：「そうすると、窪田さんの考えでは、キャビンが動いてなければ、レーザーは Ｃ に到達するわけですが、キャビンが動いてない事はどうやって証明するのですか？」
窪田：良い質問ですね。以前にも言ったように、逆に「Ｃ にレーザーが到達するような状態」が静止状態であるわけです。
もちろん、図面で上下方向にキャビンが運動した場合は Ｃ に届くことになるので、レーザー測定は直交３軸上で行わなければなりません。ジェット戦闘機やロケットに搭載されているリングレーザージャイロは直交３軸上に３基用いられています。
そうやって直交３軸上のどのキャビンでも Ｃ ポイントに正確にレーザーが届くようなら、このキャビンは空間に静止していることになります。なぜそういう事が考えられるかというと、宇宙空間は無限だからです。“無限” ということは “どこでも中心” だからです。宇宙空間に「ぽっかり浮かんだ！」ことになります。
人類はまだこういう実験をした事はないし、今後も完全な静止状態を実現することは不可能ではないかと思われます。地球は自転しているので、地上では不可能だし、宇宙空間にぽっかりと測定器を動かずに浮かべる（つまりどの方向の光速度 もｃ であるように調整する）ことは大変難しいことだと思います。
Ｙさん：「そうすると、窪田さんの考えでは、キャビンが動いていた場合、空間に方向性があることになりますよ」
窪田：面白いところに気が付きましたね。(^_^) しかし空間には方向性はないです。なぜなら空間は無限だからです。
“動いている” というのはレーザー測定器直交３軸で定義した座標に於いて方向性が決まるもので、空間そのものに方向性があることを相対的光速度説は述べているものではありませんし、空間は無限だから、どこでも中心なので、直交３軸で定義した座標に於いて方向性を述べているに過ぎません。ニュートン力学もマックスウェル電磁力学も、量子力学も同様で、これらの理論は空間そのものに方向性を持たせることはしていません。
他ページでも「光は自由空間を直進する性質があるので、これによって基準系は無限に定義できる」と述べたのは、このことです。相対論では “静止系” と書いてあるので、私の理論では “基準系” と言って区別したいと常日頃思っています。
ちなみに、特殊相対性理論では、どんな方向にどんな速度で運動していようが関係なく、それが慣性系ならば “静止系” と定義していることは Ｙ さん、ご存じですね。だから特殊相対論では慣性系そのものが “絶対静止系” と見なされていることも、お分かりになりますね。いわゆる「慣性系は絶対静止と区別できない」という事ですよ。
「月刊天文」の２００１年４月号に、「相対性理論によれば地球から見た宇宙空間は慣性系とみなすことができる」と書いてありますが、この “相対論的絶対静止系” での時間が、例の “固有時” という概念です。
特殊相対性理論では、この “固有時” と“ローレンツ因子” が主役となっていますが、私はこんなモノは無いと思っています。
いやいやそういう私も４０歳を超える頃まで、「これが相対論なんだ」と信じて一生懸命に勉強していました。あの頃が懐かしい。そして相対論を理解できた。数学的に間違っていた。それに代わる理論がないと話にならん。それからの奮闘１０年余、１９９２年冬、春になった頃、発見したのが ｃ’＝ ｃ−Ｖcosθ だった。 ２００１年１１月２８日／窪田登司
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追加（２００３年１１月１６日／上記から２年経ちました）
ここで読者のみなさまに一つ重要な問題を差し上げましょう。
スペースシャトルの中で毛利さんがリンゴを手から離すと宙に浮きましたね。つまり宙に浮いている毛利さんもリンゴも、そして鉛筆も、こぼしたジュースも “すべて” が一緒になって飛んでいましたね。本当に “すべて” でしょうか。つまりキャビンの中の “光” も一緒になって飛んでいるのでしょうか。
特殊相対性理論では「ｙｅｓ」です。相対光速度説では「ｎｏ」です。深くお考えください。
もう一つ追加：２００４年１０月２３日の読売新聞で、ＮＡＳＡと日本の理論物理学者の共同研究で「スペースシャトルの中でレーザーを目標点に発射したら、一般相対性理論の重力理論によってレーザーは若干曲がった」という記事を読みました。その記事のタイトルは例の通り “アインシュタインは正しかった” ですが、私は「あっ！（ｃ−Ｖcosθ ）の検証だ！」とすぐ気が付きました。計算すると約０．００５３度傾いたはずです。
この実験時には（ｃ−Ｖcosθ ）を理解している方は世界に一人もおられなかったと思いますが、「レーザーは若干曲がった」という観測は、特殊相対性理論は間違っていることを実証した事に他なりません。
スペースシャトルの運動は大局的にみると等加速度運動ですが、１０のマイナス何乗秒という短い時間では等速直線運動とみなして構いません。微分積分学の “微分” と同じです。
だからレーザージャイロと比較出来るほどの正確さで（ｃ−Ｖcosθ ）を実証したのではないかと、飛び上がるほど嬉しかったです。
同新聞記事のタイトルは “アインシュタインは正しかった” ですが、これは仕方ないことです。当時はアインシュタインの重力理論は絶対的な権力を持っていましたから。
しかし「時間と空間が曲がっている」など誰が理解できますか？こんな小さな地球という星で、そんなに曲がったのが分かったのなら、かの有名な「太陽で光が曲がった」という捏造論文はどうなりますか？捏造なんかしなくてもガーッと曲がりますよ。・・・・・
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他項でも取り上げていて、しつっこいかも知れませんが、特殊相対性理論と私の考えの違いを分かりやすくアニメで対比しておきます。
図１が特殊相対性理論の根本的な考えです。“運動系” の立場に立つと、常にレーザーパルスは光源の位置である真下からやってきていますね。
それに対して、私は図２のようになると１９９３年にＮＨＫ出版「エレクトロニクスライフ誌」に発表したのです。
↑ 図１ 特殊相対性理論の根本的な考え
アインシュタインの考えです。“物体” を投げた時と同じように “光” もベクトル合成方向に飛んで行くと考えているわけですね。これがアインシュタインの特殊相対性原理と呼ばれるもの。
そして光速度はベクトル合成されないで、ｃ のままだ、という相反する仮定が “光速度不変の原理” です。
↑ 図２ １９９３年に発表した私の指摘
“光” は “物体” を投げたようにはならないと述べているわけ。“光” は自己推進（直交するＥとＨの相互エネルギー変換）によって直進します。
なお、図１、図２は運動系が光速の５０％、秒速１５万ｋｍという高速で運動している例です。
現在時刻はまだレーザーパルスを発射してないので、光源の位置だけを示してあります。
ちなみに、アインシュタインの「光速度不変の原理」では、基準系でも光速度は ｃ、運動系でも光速度は ｃ となっているので、図１では時間の概念がズタズタになる事をお分かりになりますか？
そのズタズタを ｔ と ｔ’ にしてうま〜く辻褄を合わせているのが特殊相対性理論です。もちろん辻褄の合わない“運動”もありますが。トップページ参照。
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（０５年９月１日記／茨城県のＳさんへ
「その通りです。同時の相対性などという物理現象はあり得ませんね。特殊相対性理論は慣性系を絶対静止系と見なしているので、下図のような奇妙な事態になるのです。決して、このように同時に中央Ｃに光が到達する事はありません。Ｂから左へ発射した光がうしろ、うしろへと下がっていますが、絶対にこのような伝播の仕方はしません。“しない” のに、“する” と仮定して作った理論が “特殊相対性理論” です」
「もう一つの“知ったかぶりのネットオタク” 」の件も、その通りです。
＜ ＧＰＳの時間同期は相対性理論を使っている。相対論はもはや我々の実社会に役立っている疑問のない理論である。相対論にケチをつける奴は相対論を何にも知らないのだ ＞ という掲示板のベストアンサーの事ですね。わたしも読みました。
わたしの発表した ｃ’ ＝ ｃ−Ｖｃｏｓθ は（発想は異なるのですが）、ドップラー効果の計算式にも使われています。
超精密だとのこと。(*^_^*)
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私の自伝も読んでくださると嬉しいのですが。相対論以降だけでいいですから。子供の頃はどうでもいいです。(*^_^*)
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