相対性理論が覆される可能性について

質問

昔、NHKで、アインシュタインが考え出した相対性理論についての番組を放送していました。(今からかなり前の話です)

なるべく一般人でも食いついていけるような番組内容であったと思います。

その番組の内容で唯一覚えているのが、「何か新たな発見があった場合は、この相対性理論も、覆される時がくるかもしれません」、という締めくくりです。

そこで物理学にお詳しい方にお尋ねしたいのですが、この「相対性理論が覆される可能性」について、いったいどのような予測に基づいて番組の最後の締めくくりとして含意したのか、予想・可能性の範囲で結構ですので、皆様のお考えを教えていただけませんでしょうか。

いつの番組か覚えていれば良かったのですが、残念ながら忘れてしまいました。

回答No.10

中村 拓男（@tknakamuri） · ベストアンサー

>素人の私にはなぜTOEでないかわからず質問しました。

一般相対性理論は量子力学を含んでいません。
量子力学は一般相対性理論を含んでいません(特殊相対論は含んでいます)。

TOEを作るには、最低限、一般相対性理論と量子力学を
矛盾なく統合することが必要です。

お礼

ありがとうございます。その後、量子論・超弦理論なども調べたところ、ようやく番組の言わんとしていたことがわかったような気がしました。半年以上かかってしまいました(^_^;)ご意見、大変参考になりました。

回答No.12

有木 巨智麿（@kothimaro）

時計が高速で移動し、または強い重力が掛かると、その時計は遅れます。例えば、その時計が光速で移動しているとすると、時計の内部の構造はそれ以外の方向へは動くことは出来ません。何故なら、動いた部分は光速を越えることになるからです。従って、その時計は止まります。このことを、相対性理論では、高速で移動する物質は、質量が増加したように振舞うと言います。動き難くなることをその様に表現します。
また、強い重力が掛かった場合にも、その時計の内部の構造は動き難くなり遅れます。GPS衛星に搭載されている時計は、高速移動による時計の遅れと重力が弱いところを回っていることによる時計の進みを加減算して、少し速く進むように設定されているそうです。
また、距離はレーザー装置を使って測定します。レーザーが発して反射し戻ってくるまでに要する時間に光速度を掛けて距離を求めます。遅れた時計を使ってこの距離を計算すると、距離は短く算出されます。この様にして、高速で移動する慣性系の座標は変化します。
この様に、高速移動したり強い重力が掛かると、時間と空間の座標が変化するのです。
覆されることはないと思えます。

お礼

ありがとうございます。確かに今日でも工業的に実用されているようですね。今後相対性理論や量子論（または超弦理論その他理論）がどのような行方に向かうか（あるいは向かわないか）楽しみです。でも私たちが生きている間にそのような発表はないかもしれないと思うと、複雑ですね。

回答No.11

okitarou123

、＞「何か新たな発見があった場合は、この相対性理論も、覆される時がくるかもしれません」、という締めくくりです。

そうですか、
そんなことを番組の最後に付け加えられたのですか・・

実は、相対性理論は、とっくのとおにいんちきであることが
判明しています。
ですが、いまさら間違っていましたとはよう言いません。
なぜなら多くの物理学者がこのいんちき理論にのっかって
「正しい」と結論付けてしまったからです。

学者にとって一番大事なことはメンツです。
単純な間違いをしていることを知られた時点で彼らは
すべてを失います。

それで、総力を挙げて必死になって相対性理論を
擁護し、守り抜いているだけなのです。

彼らの最初の躓きは、「エーテル」でした。
光を音のようなものだと決めつけ、
空想上の媒質、「エーテル」の振動で伝わるものと
結論付けてしまったのです。

ところが、ＭＭ実験という有名な実験で、「エーテルの風」が
確認されなかった。
何千回、何万回やっても「エーテルの風」を捕まえることが
できなかった。
そこで、彼らはパニックに追い込まれました。
彼らの脳みその中は「？」でいっぱいになりました。

普通、どうしても「エーテルの風」が捕らえられないなら、
当然、そもそもエーテルって存在するんだろうか？と
エーテルを疑うはずです。
なぜなら、エーテルは途轍もなく硬く、それでいて柔軟性に富んでいて
・・・などという物質ですから、そんな物質で宇宙が満たされていると
仮定するだけでトンデモの匂いがするからです。

ですが、頭に血が上っている彼らはもう後戻りできないところまで来て
しまっていました。
そこで、ローレンツという人が、「エーテルの風」が確認できないのは
時間と長さが変化しているというとんでもないことを言い出したのです。

その話をどこかで聞きつけたアインシュタインは「エーテル」という
言葉を一切使わずに「光速不変」という仮定から、ローレンツと全く
同じ式を導きました。
これには、途方にくれていた彼らにとってまさに「渡りに船」の状態です。
飛びつかないはずはありません。
ですが、最初っから無名な人間の言葉に乗っかるわけにはいきません。
はじめは、相当の批判があったようです。
ですが、それでも後戻りできないｌところまで追い詰められたところに
来ている彼らは、無名な若者のめちゃくちゃな理論にすがるしかなかったのです。
それに、よく調べてみると、こんがらがって一目でいんちきと分からない理論に
なっているではあ～りませんか。
「しめしめ」というわけです。

嘘だと思ったら、相対性理論の解説本でも何でも良いですから、最初っから
読んでみてください。
おそらく何度読んでも、「分かったような、分からない」状態になるはずです。
そこに書かれてあることが、「ゼッタイニ正しい」と思い込んで読むからなおさらです。
「いんちきである」と思って読んでみてください。
いんちきくささでいっぱいになるはずです。
そんなもんです、人間って。

お礼

ありがとうございます。手の届かない遠くのものや小さなものに仮説理論を立て検証を続けるということで、相当な苦労があるのでしょうね。勉強になりました。

回答No.9

noname#180023

相対性理論の登場で「ニュートン力学は覆された」と言いますか？

どの領域で考えるのでしょうか？
覆されているとも言えるし、覆されていないとも言えます。

物理はすべて「仮説」です。
仮定を与えた上での論理展開で、現象を説明します。
仮定を覆されたならば「覆された」と言えそうですが、「仮定」に立ち返れば理論は「覆されていない」とも言えます。

お礼

ありがとうございます。より哲学的な考え方で考えることができました。

回答No.8

chiha2525

んー、その締めくくりの考えは、物理学者であれば当然のごとくそう思っていることなので、特別なことを言ったわけではないです。

１つ例えるなら、物理定数は定数か？という問いがあります。光の速度Ｃは宇宙開闢から同じ定数なのか、それとも時間と共に変化する変数Ｃ（ｔ）なのか、という問いになります。相対論は定数として作られているので、光の速度が変数Ｃ（ｔ）だった場合、覆ることになります。（もちろん既にこのアイデアの理論は作っている人（物理学者）が居ますので、今から頑張っても二番煎じです。）

お礼

ありがとうございます。変数の場合のアイデア・理論を学びたいと思いました。

回答No.7

kimko379

杉岡幹生・日高守（日高まもる）、両先生のウェブ・サイト、及び、そこで紹介されている本などを御参照下さい。可能性ではなく必然性が詳しく書いてあります。

お礼

ありがとうございます。可能性ではなく必然性である旨、勉強したいと思います。

回答No.6

s_hyama

その番組というより、相対論の前提が物理学成立に潜む問題を含み成立しているので、本来は物質と空間という座標の解釈はちゃんとした理論(量子重力理論？)を前提にしたほうが良いと言うのは、アインシュタイン自体が言ってることです。

しかしながら、そもそもの始めから、理論の仮定が、そこから物理的事象の十分に完全な方程式を十分任意性のないように導くことができ、そこに測定棒と時計の理論を基礎づけるほどしっかりしてはいないのであるから、この手続きは正当である。座標の物理的解釈を（それ自身可能な何かを）一般にあきらめたくないならば、このような矛盾を許すほうがよいが──もちろん、理論の以後の研究において、それを取り除く必要はある。」（１９４６）。
http://www1.odn.ne.jp/~cex38710/clock.htm

お礼

ありがとうございます。アインシュタイン自身の意見、大変参考になりました。

回答No.5

Classified

その番組のこととは無関係だとは思いますが、

いつになるのかはわかりませんが、量子重力理論の完成によって覆されるでしょうね。

量子重力理論は、たとえばひも理論とか、M理論、ループ量子重力理論とかのアイディアが検討されている理論物理の最先端ですね。

お礼

ありがとうございます。量子重力理論の完成、待ち遠しいです。

回答No.4

中村 拓男（@tknakamuri）

相対性理論が TOE ではないのは明らかなので、いつかは別の理論に置き換わるでしょう。
ただ、覆るのではなく、近似的な理論に降格されるだけでしょう。
現在のニュートン力学のように。

お礼

ありがとうございます。素人の私にはなぜTOEでないかわからず質問しました。勉強します。

回答No.3

watch-lot

相対性理論によって、ニュートン力学は覆されたといえるのですが、相変わらず３次元モデルとして有効に生きています。
つまり、光速に近い運動でない限りニュートン力学は近似式として実用に耐えるものです。
別の見方で言えば、ニュートン力学は３次元、相対性理論は時間軸も考慮した４次元といえます。

同様の観点に立てば、相対性理論も新たに５次元モデルの理論が見つかれば、古典力学と言われる可能性があるという事です。

そうなれば、ワープ（超光速移動）なんかも可能だと言えるようになるかも知れません。

お礼

ありがとうございます。新たな次元での理論確立。大変興味深いです。

回答No.2

18OSX

覆される可能性があるかどうか、は素人の私には分かりませんが、
そのコメントは、可能性があるから言ったんじゃなくて、
番組に余韻を持たせるためのものではないでしょうか。
あるいは、番組の制作者が
その内容に責任を持ちたくない場合の逃げ文句としては普通に使われるコメントです。

その締めくくりの言葉の中では「相対性理論」以外に
なにひとつ具体的な物事や事象が語られていないじゃありませんか。
「何か」「新たな発見」「かもしれません」・・・どれもどんなふうにもとれる言葉です。

社会問題などを取り上げた番組の終わりに必ずといっていいほど出てくる
「私たちも考えなければいけません」みたいな思考停止ワードと似たようなものだと思いますが。

お礼

ありがとうございます。たしかにこういう締めくくり方、多いですね。