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光の速度は変化する?

queschanの回答

  • queschan
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回答No.12

taro813 さん、その節はどうも。queschan です。 やはり taro813 さんの変換は相対論とは矛盾していると思います。 光速度不変の原理はその言葉どおり「原理」です。 したがって、相対論の式では光速度不変を導くことは出来ないのです。 数式を使って光速度不変を導くことがすでに相対論とは矛盾しています。 光速度不変という結果を合わせるだけなら様々な変換が考えられます。 taro813 さんの理論では他の部分に論理的でないところがあるように感じられます。 例えば、  右向きに進む光(速さc)  右向きに進む粒子(速さv) の2つがあるとします。 これらの2つを左向きに進む観測者(速さV)の人が観測するとします。 皆さんが書かれているように、ローレンツ変換から導かれる速度の合成則を使うと  (c + V)/(1 + cV/c^2) = (c + V)/(1 + V/c) = c  (v + V)/(1 + vV/c^2) → v + V          (矢印は非相対論近似) と光速度はc、遅い速度の粒子は私達の馴染みの式になります。 しかし、taro813 さんの変換を用いると   c + V - V = c    (第3項は速さVで左向きに進む人から速度cに見えるための補正ですよね。)   v + V - V = v となり、普通の粒子もどの観測者から見ても速度は同じということになってしまいます。 変換が普通の粒子には適用できないのであれば、その変換には意味はありません。 この結果、時速 50km で走る車に乗って、前方から来る時速 50km の車を見ると 時速 100km ではなく時速 50km に見えることになり日常とずれてしまいます。 この例では納得できないでしょうか? それから、もっと根本的なところでは v1 という速度で動く人にとっては c+v1 、v2 という速度で動く人にとっては c+v2 というように光速度が変化すると仰ってますが、 この v1 や v2 という速度は誰が見たものでしょうか。 この人は絶対空間にいることになります。 しかし、相対論では名前のとおりすべての慣性系は相対的になっています。 特別な空間があってはいけないということです。 taro813 さんの理論自体を否定する気はありませんが、 相対論と矛盾しないという部分はどうしても否定的な意見になります。 >(*ローレンツ変換をわたしは理解していません) 少し専門的な話になるかもしれませんが、 特殊相対論は電磁気学と古典力学を統一しようとする流れから生まれてきました。 もともとの論文名は相対論ではなく「運動する物体の電気力学」です。 ローレンツ変換は電磁気学のマクスウェル方程式を不変にする変換です。 ですから、ローレンツ変換などの話を理解していなければ、 taro813 さんの変換が相対論と矛盾しているかどうかはわからないはずです。 今の変換ではマクスウェル方程式の式の形は観測者によって変わってしまいます。 相対論を理解している人であればどうしても否定的な回答になってしまうと思います。 逆に肯定的な回答をする人がいればその人の相対論の理解は疑わしいと思います。

taro813
質問者

お礼

あのときは2人だけの言い合いなってしまったので気まずい思いをしましたが 適切なアドバイスをありがとうございました。 > c + V - V = c > v + V - V = v わたしの考えを広げていくと確かにこのようになると思います。 ですから、その前段階になる考え方(光の速度は変化する) が正しいか疑問に感じて質問しているのです。 この計算で得られた結果は速度0から速度Vに徐々に加速して行っ た人が経験した速度の変化の合計をVとする場合、その速度の 変化を経験した人にとっては正しいというのが私の考えです。 大きな速度の変化がある場合、その変化を静止して観測している 人にとってどのように見えるかについては、時間や空間の変化 の度合いがどの程度になるかわかりませんので単純な計算では 求められません。 ここで例にあげられている素粒子(速度vで運動する物質)が 光と違っていろいろな速度で観測される物質であるならば、 速度Vで運動する人からもいろいろな速度で観測されるという 性質は変わらないと思います。 v1やv2の速度で動く人の例についてですが、これは、v0 で動く 人が存在してその人に対してv1の速度で動く人(v0+v1)、 v2の速度で動く人(v0+v2)を仮定した場合にも、同様のことが 言えますので相対的でないとは言えないと思います。

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