　アインシュタインは光の振る舞いに関して、２つの相反する要請をして特殊相対性理論を作りましたが、一般相対性理論に於いても、特殊相対性理論の基本的な考えは引き継がれています。

　アインシュタインは講演などで、しばしば「エレベーターのロープが切れて自由落下するエレベーター内部の様子を例にとって一般相対性理論を説明」したようですので、ここでも、分かりやすく、その「等加速度運動している系」の話をしましょう。

　等加速度運動している系（上図の自由落下するエレベーターを考えてください）の、内部の観測者はＡからＣに向けて光を発射すると、Ｃに到達するとアインシュタインは考えました。なぜそう考えたかは特殊相対性理論の場合と同じで、「すべての物理法則は同等である」としたからです。

　毛利さんがスペースシャトルの中で、リンゴを投げたら、真っ直ぐに飛んでいったのを見た人は多いと思います。物体ならば、「ガリレオの相対性原理」によって「そうなる」からです。

　一方、この現象を外の系から観測すると、光は「曲がってＤに行く」とアインシュタインは考えました。なぜそう考えたかは、やはり特殊相対性理論の場合と同じです。

　特殊相対性理論の場合は等速直線運動ですので、「静止系でＡからＣに向けて発射した光は、運動系ではＡからＤに（またはＡ’ からＤに）直線的に行く」（トップページＦｉｇ．１参照）とされていることを思い出してください。

　等加速度運動の場合は、「曲がってＡからＤに行く」となっています。この曲がりは「重力によって空間と時間が曲がっているからだ」としてリーマン幾何学を使って理論を作りました。それが一般相対性理論です。

　ＡからＤへの曲がりはリーマン幾何学の「測地線」といって、直線でも曲がっている非常に難しい数学です。アインシュタイン自身、本当に分かっていたかどうかは疑問です。ポアンカレの著書『天体力学の新しい方法』の中の一部を丸写ししただけですから。

なぜかと言いますと、光はこういう振る舞いをしないからです。自由落下するエレベーターの中（等加速度運動している系）で、ＡからＣに向けてレーザーを発射するとＣには行きません。

　それは現在では優れたエレクトロニクスの成果あるリングレーザージャイロが証明済みの物理現象です。ＡからＣに向けてレーザーを発射するとＣには行かず、ズレます（どちらにズレますか？そう、上方です）。そのズレを検出してロケットの姿勢制御やジェット戦闘機の自動操縦をやっています。

　０４年１０月２３日の読売新聞に、ＮＡＳＡがスペールシャトルの中でレーザーを飛ばして実験したら「若干ズレた」という記事が掲載されていました。

　最近、東大の香取秀俊教授研究室で光格子時計を開発し、原子時計よりも遥かに精確な時間を刻む装置であることから一般相対性理論の検証が可能である、という事案がネット拡散しています。二つのピタリ合っている光格子時計Ａ、Ｂを用意して、一方のＢを１ｍ持ち上げるだけで重力ポテンシャルの差を検出し、Ｂの時間が遅れていることを示すことが可能だ、ということです。

　そうですか？。高度が高いほど時間は進むというのが一般相対性理論でしょう。地上と富士山の頂上では富士山の方が進むと一般相対性理論の本に書いてありましたよ。

（駐：２０２３年１０月２７日／友人から「某ＴＶを見ていたら、地上よりも東京スカイツリーの展望台の方が時間は進むという番組がありました」とのメールがきました。）

　私は一般相対性理論による重力ポテンシャルによって時間が遅れるとか進むとかではなく、地上から高くなるほど、線速度が大きくなるので、原子の単位時間における波長λ、または振動数νが変わるためだと思っています。簡単に言いますと、線速度が大きくなれば単位長における振動数は少なくなります。時間は振動数の逆数ですから、時間は進みます。

　二十数年前でしたか、日本航空電子工業で開発・製造しているリングレーザージャイロを取材したことがあるのですが、担当者が「リングレーザージャイロは地上に置いておくだけで干渉縞が変化します。これは地球の自転を検出していることに他なりません」と教えてくれたことがあります。

　地球の自転で干渉縞が変化するということは、地上の線速度を検知している事なので、当然、これは地上１ｍであっても、６３４ｍでも、富士山の頂上でも構いませんが、とにかく地上とは線速度は異なり、高度が高くなればなるほど線速度は大きいですから、干渉縞も大きく変化することになります。

　これは、いわずと知れた「振動数の変化」ですので、「計測時間が変わる」のは当然です。ただし、時間が変わったといっても、それは高度によって、線速度が速くなり、そうなっただけのことで、「一般相対性理論によって」ではないと思います。

一つは、上述した「すべての物理法則は同等である。つまり加速度系でも光は物体と同様の運動をする」という仮定です。これを「アインシュタインの一般相対性原理」といいます。「特殊相対性原理」を加速度系にも押し進めたものです。

　もう一つ、「重力による加速も、自動車が発進するとき体に受ける加速も同じである」という「等価原理」という仮定を設けました。ニュートン力学の「重力定数」を方程式の中に入れるためです。

　これら２つの “原理”、いや普通は “仮定” といいますが、これらをリーマン幾何学に導入して理論を作ったのが「一般相対性理論」です。数式展開はアインシュタインには殆ど理解できません。ポアンカレの著書の一部を丸写ししただけですから。

　もともと “相対性原理” というのは、物理法則の座標変換に対する不変性を述べるもので、ガリレー変換に対する不変性が “ガリレーの相対性原理” であり、ローレンツ変換に対する不変性が「アインシュタインの特殊相対性原理」です。また私の提唱する相対的光速度説（仮称）はガリレー変換に対して不変性を保っています。

　Ｋ大学Ｍ物理学名誉教授は、その著書で「加速度系でもローレンツ変換は成り立つ」との記述がありますが、それは間違っています。非慣性系相互の変換は不変ではないのが、普通の物理学です。

　ポアンカレやアインシュタインらの作った理論は「特殊相対性理論」も「一般相対性理論」も、非常に神秘的で、しかも面白いので、庶民は怖れを抱き、大天才として崇拝してきましたが、「本当かな？」と冷静に考えることが大切です。

「亜光速等速直線運動するとコンピューターが縮んで時間もゆっくり進むので計算速度もゆっくりになる。ロケットエンジンも縮んで噴射速度もゆっくりになり、乗組員は歳を取らない」、「一般相対性理論によれば、この宇宙は素粒子より小さな一点で瞬間に爆発して誕生した。その瞬間に時間と空間が出来た。それまでは時間も空間もなかった。地球が宇宙の中心である。半径１３８億光年の空間と時間は現在も膨張し続けている。空間の膨張速度がちょうど光速になって時間がゼロになっている端っこが宇宙の果てだ。その向こうは何か、という疑問を持ってはならない」など、摩訶不思議な天動説に対して疑問を持ったのは世界で私だけかも知れません。

　ちなみに、私は時間というのは実在するものではなく、地球人類が生活上便利に過ごせるように作った尺度であると理解しています。地球の自転の１回転を２４時間と定めて、１時間の１／６０を１分、１分の１／６０を１秒としています。ＥＴ星の人々は、地球人とは違った尺度を作って生活しているでしょう。

　また空間というのも実在するものではなく、「無」だと私は考えています。つまり空間は「無」であり、「どこでも中心である」と考えています。「ゼロは無である」ことと同じです。だから宇宙はアッチコッチいっぱいあるでしょう。そのうちの一つに私たちは偶然に生きているのです。

　これらをごちゃまぜにして「時間と空間は重力で曲がる」と言っても、それは物理学ではないです。私は心底、そのように日頃考えています。

　反論者Ｙ氏から、「アインシュタインの一般相対性理論は “水星の近日点移動” や “太陽の近傍を通る光の曲がり” などで既に実証されている理論だ。これは既に多くの科学者によって認められていることなので、間違っているはずはない」という、反論には絶好の材料と思われたのでしょう、お便りがきました。

　一般相対性理論による「水星の近日点移動」の計算はほとんどニュートン力学の軌道方程式と同じで、かなり無理をした近似計算ののち、

という式（Ｍは太陽の質量、Ｋは万有引力定数、α は面積速度の２倍、ｃは宇宙空間における光速）から、４２．９”という値を得ています。それまでの観測で４３”という値が知られていたので、あまりにも見事な一致です。

　ご参考までに述べますと、この計算には太陽系自体が螺旋運動しながら銀河渦巻き中を運動していることなど全く入っていません。太陽は宇宙空間に絶対静止しているとして計算されています。また太陽は真円ではないし、その質量や光速ｃは現在では当時よりもっと正確な数値が分かっています。眉に唾を付けてお考えください。

　なお、それまでにニュートン力学の計算で、ニューカムが４１．２”、およびシャジーが４３．５”という値を発表していたこともご承知おきください。

　次に太陽の近傍を通る光の屈折作用ですが、アインシュタインは太陽の周囲は空虚で何もない真円として、重力によって空間と時間が曲がっているからだとしてピタリ曲がりを計算しました。“本当に” そうでしょうか。

　あんな小さな星・太陽で “そんなに時間と空間が曲がる” なら、私たちの棲んでいる銀河や、アンドロメダ銀河は、もう無茶苦茶に曲がりくねって、あんなにきれいな渦巻きには見えないですよ。冷静になって美しい宇宙を見ましょう。

　でもまだ、アインシュタイン原理に固執している先生の例として、“同時の相対性” に関して、ここで少し述べておきます。このページは一般相対性理論の項ですが、内容は特殊相対性理論です。０５年８月２４日／窪田登司

　知人の赤星栄次さんから先日メールがきまして、“同時の相対性” に関して某大学物理学教授の先生に質問したら、次のような回答がきたとの事でした。原文を掲載しておきます。

　光は、電車の中で上記のような振る舞いはしません。つまり次に示したアニメのような伝播の仕方はしません。それはレーザージャイロの設計の基礎として、すでに証明済みのことです。１００年前と現在では科学の発展には雲泥の差がある事を知るべきです。

　ただし電車の中で “物体” を投げたのなら、こうなりますね。「ガリレーの相対性原理」と言います。アインシュタインは “光” でも、こうなると、ごちゃまぜにしたのです。

　この例は運動系が光速の約５８．７％、秒速１７万６千ｋｍ／ｓｅｃで運動している図です。絶対に光は同時に両端に着く事はありません。両端に窓があり、そこから自由空間に光が出る事を考えてご覧なさい。左へ発射した光がうしろ、うしろへとさがっていますが、こんな伝播の仕方は絶対にしません。光（電磁波）はＥとＨが相互エネルギー変換しながら光速ｃで進むものです。そして光速ｃは光源の運動には依存しません。発射したポイントから光速ｃで伝播します。

　早速多くの読者から、「では、どうなるのですか？」という質問が相次いでおります。他ページでも説明しておりますが、ここでも分かりやすいアニメを示しておきます。

　「光は自由空間を光速ｃで伝播する」というのが、私の基本的な出発点です。これはマックスウェル電磁方程式から得られる光速一定の結論で、万人が認める正しい物理学の基礎です。“その光を基準” にしましょう、というのが相対的光速度説（仮称）です。座標変換はガリレー変換となります。

　熊本県の安武さんへ：その通りです。もし、光源が光速で運動すると、光源の前方に発射された光は光源から抜け出られなくなり、光源内の光密度は極度に上昇し、一瞬にして光源は爆発するでしょう。そういう現象はまだ人類は経験していませんが、粒子加速器内では起きている可能性があります。高速で衝突した荷電粒子が光速になった瞬間に爆発している現象はすでに観測されているそうです。ブラックホールの観測中にたまに見かける巨大な光点も、その一つかも知れません。