第30回：相対性理論って？

第12回から再開？した『おいらの「りろんぶつり学」講座』ですが、
早いもので？第30回となりました。o(^o^)o

という事で？記念すべき？第30回は、
ようやく「相対性理論」ですぅ〜！(^○^;)

何度も書いていますが、
『相対性理論』は、
多くの科学者から認められている・・・以前に、
世の中の役に立っています。

ですから、立派な素晴らしい理論だという事は、
（非常におこがましいですが）
否定するどころか、大いに認めています。

・・・が、
『光速度不変』に関しては、
これを認める事は全く不可能です。

それは「相対性原理」に全く反しているからです。
そして、その根拠が全くないからです。

相対性原理から、
加速度が与えられていない慣性系では、
それは停止しているのと同じであり、
どの様な速度であっても、それは変わりません。

というか、
『速度』自体が、「相対的」であり、
それ自体には、何の意味もなさず、
他の何かと（衝突など）相互作用をして初めて、
そこで「相対速度」が意味を持つ訳です。

ですから、
「光速度」自体は、単に『定数』でしかありません。

一方で、
物質から放射される「エネルギー」（電磁波）や、
「パワー」（万有引力）は、
発生源に対して『相対的』に「光速度」であり、
これは、一定で最高速です。

従って、全ての物理現象において、
「光速度」が『定数』として扱われるのは、
『至極当然』であり、それだけです。


しかし、何故か？
『光速度不変』（異なる系でも同じ速度）を認めないと、
相対性理論自体が否定されたように思うのか？
というか、そう思っている様にしか見えないというか、
それを認めると、相対性理論そのものが崩壊してしまうと考えるのか？

「光速度も相対的」という考え方をする者に対して、
自称知識人？物理学を学んだ人たち？に、
全く無知なド素人がっ！とか、トンデモ科学者扱いされて総攻撃されますぅ〜（；＿；）

このシリーズを書き始めた当初も、
ちゃんと？大学以上で物理学を学んだ人々から散々バカにされ、
私の質問・疑問に答えられなくなると、
必ず返ってくる答えが
「そんな事は証明済みなんだよ！ちゃんと自分で勉強しろ！」
でした・・・（（（(^＿^;)

しかし、その「証明済み」だと主張する、
具体的な検証の詳細な情報は、
いくら問いただしても・・・いつも闇の中です。(爆)

まぁ、百歩譲って、
それが「証明済み」であっても、
それが「真理」かとうかは別です。

相対性理論信者？の方は、
「時間の遅れ」や「空間が歪む」のを、
そう見えるだけなのではなく、「現実にそうなのだ」
と主張します。

しかし、私には、どう考えても、
『そう見える（観測される）だけ』にしか思えません。(^○^;)

『時間の遅れ』に関して、
良く言われるのが、
GPS衛星が搭載している原子時計の例です。

しかしこれは、「光速度不変」ではなく、
『重力場』での挙動を示すものです。

つまり、「高速で移動する系の時間が遅れる」ではなく、
「強重力場で時計が遅れる」という理論です。

重力が物質の運動に与える影響（物質の運動速度の低下）＝時間の遅れ？
の計算に、光速度が「定数」としてしようされているだけであって、
この事で、光速度不変（異なる系でも同じ速度で計測される）の証拠にはならないと考えます。

厳密には？
速度による時間の遅れ（特殊相対性理論）と、
重力による時間の遅れ（一般相対性理論）の両方を考慮していますが・・・

いくら高速で地球を周回するGPS衛星と言っても、
光の速度に比べると非常に遅く、
その影響（遅れ）が小さいく・・・

一方、地上は１Gの重力加速度を受けますが、
GPS衛星は地球の周回軌道、
即ち、自由落下なので、
「無重量状態」にあるので、
地上との「比」で言えば無限大の比になる訳です。

一般相対性理論をちゃんと調べてないので想像ですが・・・(^○^;)
ブラックホールのような、光も放出できないような強重力では時間が止まり（物質の運動が停止する）、
人工衛星のような無重量状態での時間の進みを『基準』として、
地球上の１Gでの時間の遅れを計算すると、
速度による衛星側の時間の遅れよりも、
重力による地球上の時間の遅れの方が大きいという事なんでしょうね。

なので、GPS衛星が搭載している原子時計は、
速く進む様にではなく、
遅く進むように調整されているそうです。


粒子の速度で寿命が延びる
通常、粒子にエネルギーを与えて加速する場合、
与えるエネルギーを大きくすれば、
より速く加速して、より速い速度になります。

より大きなエネルギーを与えた事で発生する粒子は、
崩壊するまでの時間が長い（寿命が長くなる）と考えられないでしょうか？


『空間の歪み』に関して、
単に光が重力の影響を受けているだけです。

試しに、非常に硬くて脆い材料、
そう、ちょっとでも曲がったら粉々に破壊されるような、
そんな材質で長さ30万キロの剛体の棒を造り、
光さえも曲がる様な強力な重力場に置いてみたら・・・？

光は曲がった空間に沿って直進するそうですから、
この棒も、強力な重力場で曲がっても、
棒はまっすぐなままだから破壊されないでしょうか？

それとも、こなごなに破壊されるのか・・・？(^○^;)


『光速度不変』に関して、

光速度不変の根拠として、
「シンクロトロン放射」
すなわち、光速に近い粒子（電子）を磁場で曲げた際に、
そこから発生する光もまた光速度ｃであるから・・・

という話もありますが、
これは、「相対性原理」で考えれば・・・

「光速に近い粒子」が持っている速度エネルギーは、
『何』に対しての「速度」なのか？・・・が重要です。

同じ速度で移動する系（それ自身）に対する速度は『ゼロ』です！

シンクロトロンが設置されている系に対しての「速度」であり、
光速に近い速度で飛んでいる粒子の「系」ではありません。

この、装置側の「系」に静止している『磁場』に対して、
相対的に光速に近い速度（高エネルギー）で突入し、
磁場により方向を変える＝運動が変化した分のエネルギーが、
装置に対して静止した『磁場』から電磁波として放出されるのです。

ですから、
元の粒子の速度に関係なく、
装置から光速度ｃで電磁波が放出されるのは当然です！

ちなみに、粒子加速器で光速以上に加速できない理由としては・・・

巨大なリング状の経路に並んだコイルに、
次々に通電していく事で、磁場が移動していく速度は、
理論的には光速を超える事が可能です。

しかし、磁場が移動する速度は、
加速される粒子の速度に合わせなければなりません。

そうでなければ、磁場が空回りしてしまう事になります。

なので、
加速される粒子の速度を決めるのは、
コイルが発生する磁場の強さですが、
その上限は、磁場が粒子を引き寄せる速度です。

磁場と粒子の相互作用で粒子が加速するとして、
磁場のエネルギーが伝わる速度が「光速度」で、
相互作用によって粒子を引き寄せる速度が「光速度」であれば、
磁場のエネルギーをいくら強めても、
粒子の速度の『上限』が「光速度」になります。


で、本当に、「光速度不変（異なる慣性系でも同じに観測される）」を確認するなら、
異なる速度で地球から遠ざかる天体からの光を、
一定の距離を通過する時間を計測して確認するべきです。

そうでなければ、
赤方偏移している恒星の光の速度を「距離」と「時間」で計測するべきです。


そういう意味で、
以前書いた、『中性子星合体の重力波の観測』で、
重力波の正確な速度が確認されることを期待します。

【続く】