アインシュタインは本当に相対論者ですか？

質問

彼の相対論を読むと、「静止系」とか「運動系」という言葉が
ふんだんに出てきます。
それっておかしくないですか？
「自分は止まって相手が動いている」では、天動説の蒸し返しの
ように思うのですが・・・

回答No.14

boson · ベストアンサー

okitarou123さん、ご説明ありがとうございました。

No.6の補足に
「貴方の机の上の、パソコンや、テレビは静止していますか？」
と書いて、さらにその後さらに補足欄でlazydog1さんに対して
「貴方とパソコンの距離が大きくなるほど、速度差が大きくなりますよ。」
と書いた件、okitarou123さんの口から直接、地球は自転してるから非慣性系だと（つまりガリレイ変換で移行することができない系の例だと）補足説明してもらえて良かったと思います。
lazydog1さんはokitarou123さんが何を言っているかわからないまま疲れてフリーズしてしまうし、okitarou123さんも何も説明しないままなので、あのまま閉じてしまうのかと思いました。

もしあのまま閉じたら、okitarou123さんは相対性理論を認めていない人というだけでなく、ニュートン力学も理解していない人という評価が付いてしまいますからね。
もしそんなことになったら、相対性理論を認めていないというだけで、ただでさえまともな回答がつきにくいのに、本当に誰にも相手にされなくなってしまうことでしょう…

今回は私からokitarou123さんを半ばおどして補足説明を促してしまいましたが、説明をしてもらえてよかったと思います。

ちゃんと説明してもらえたので
「okitarou123さん、勉強して下さい。但し相対性理論ではなく、ニュートン力学の方をです。」
のセリフは私の口から言わないで済んだつもりなのですが、もし気分を害されたのであれば謝ります。ごめんなさい。

ただ今回私が判らなかったのは、なぜokitarou123さんは慣性系の話をしている最中に、前後の脈絡も無く非慣性系の話をし始めたのかです。
そこまでちゃんと補足説明をしていただけませんか？
途中から非慣性系の話に強制的に話題を切り替えたところまではわかったのですが、なぜそうしたのかが判らなかったのです。

補足

悲慣性系の話をしだした？
私が何を言おうとしているか、どうもよく理解されていないようです。
もういちど、私の質問をよく読んでください。

私の言いたいことは、あなた方の尊敬する？アインシュタイン自らの
思想の根本が、「天動説」にあることを示したかったし、
それを貴方の口から証明できたと言うことです。

何度も言いますが、自分が止まって相手が動いていると、
安易に考えるから、「天動説」から抜け出せなかったのです。
自分のほうが動いているかも、と常に用心して考えること、
それがアリストテレス学派に陥らない第一歩なのです。
それがガリレオの思想、つまりガリレオの相対論の根本なのです。
いまでこそ、地動説は小学生にも理解されていますが
（本当に理解しているかどうかは、疑わしいですが）
ガリレオが何度言っても「地球のほうが動いている」ことを
理解できなかったその根本の話をしています。

貴方が橋の上から水の流れをじいっと見つめているとします。
すると、自分のほうが動いているように錯覚？します。
でも、錯覚でも何でもありません。
自分のほうが動いているとしても、物理的に間違いではないのです。
また、信号待ちしていて、周りの車がいっせいに少しずつ動き出すと、
と自分が後ろに下がっている気がして、思わずブレーキを
強く踏んでしまうことが良くあります。

このように、相対速度を生じたとき、観測者のほうが動いている、
そういう観点を常に持つことが肝心なのです。
アインシュタインのように「観測者が止まって剛体が動いている」一辺倒では
天動説なのです。
剛体が止まって観測者のほうが動いている場合も同様に想定し、
論理を展開するのが真の相対論です。
いや、もっと言うと、相対速度の半分が相手が動いて
残りの半分は自分が動いている、
いやいや、３割相手が動いて、残りの7割が自分の方が動いている、
そう仮定しても、その全てを満たすのが真の相対論です。

観測者が止まって、光源が動いていると仮定すると、「光速不変」は
受け入れやすくなります。
音の場合と同じ現象ですから。

ですが、光源が止まって観測者のほうが動いていると想定すると
「光速不変」は受け入れがたくなります。

回答No.4

中村 拓男（@tknakamuri）

これが論文での定義です。

「Let us take a system of co-ordinates in which the equations of Newtonian mechanics hold good.2 In order to render our presentation more precise and to distinguish this system of co-ordinates verbally from others which will be introduced hereafter, we call it the “stationary system".」

「Newton 力学の方程式が成り立つような座標系をひとつ考えましょう。

これから紹介することをより正確に伝えるため、またこの後に導入する別の座標系と
この座標系を区別できるように、
この座標系を 「静止系」 と呼ぶことにしましょう。」

けっこう皮肉って付けた名前なのかも知れないですね(^^;

補足

>Newton 力学の方程式が成り立つような座標系

普通、このような場合、慣性系と呼ぶはずですが・・
なぜ、ことさら「静止系」と彼は呼んだのでしょうか？

ここからすでに、アインシュタインマジックが始まったと
私は考えています。

回答No.3

雪中庵（@psytex）

相対性理論において出てくるのは、「静止系」「運動系」では
なく、「慣性系」「加速系」です。
即ち、「静止」とは同じ慣性系に属する事であり、「運動」とは
相対運動です。

補足

＞相対性理論において出てくるのは、「静止系」「運動系」では
なく、「慣性系」「加速系」です。

貴方にそう思わせているだけです。
“stationary system"は、”静止糸”と訳されています。

何故、彼は、慣性系（Inertia system）とは呼ばないのでしょう？

回答No.2

uen_sap

質問の主旨を誤解していたら、指摘下さい。

自分が止まっていて（静止している）、相手が動いている場合。
相手から見ると、こちらが動いているように見える。
これが出発点。

どちらの座標系での運動方程式がどうなるかを研究したのがアインシュタインですから、天動説とは話題の次元が異なります。

アインシュタインは
1)等速直線運動下で、静止系と運動系でどちらでも光速度は一定(実験結果)となる座標変換を見出しました・・・特殊相対論・・・
2)加速度系では、重力による加速度と運動していることによる加速度が全く同一であるとすると、整合ある運動方程式が得られることを見出しました・・・一般相対論・・・

宇宙の解明に一般相対論は威力を発揮しています。

補足

＞自分が止まっていて（静止している）、相手が動いている場合。
＞相手から見ると、こちらが動いているように見える。
＞これが出発点。

おっしゃるとおりですね。
アインシュタインも、同様に「静止系」を捉えているようです。

＞どちらの座標系での運動方程式がどうなるかを研究したのがアインシュタインですから、天動説とは話題の次元が異なります。

確かにそう思われるのも無理もないことでしょう。
そういう風に多くの書物などで宣伝されているからです。
ですが、よくよく読んでみると、静止系を連発し
観測者が止まって相手が動いていると思わせることで、
ある方向に読者を誘導しています。

分かりやすい例をお見せします。
たとえば、静かな湖面を白鳥が泳いでいる光景を
思い浮かべてください。
白鳥がチャポチャポやると回りに丸い波が出現しますね。
そしてその波の波長は白鳥が「動く方に」縮みます。
まさに、「光速不変」状態です。
このように、観測者が止まって波源が動いている状態を
思い浮かべると、「光速不変」は理解し易いものとなります。

ですが、観測者が止まって光源が動いている？
そう決め付けられるでしょうか？
そんな根拠などひとつもありません。

白鳥が作る同心円の輪の中に観測者の方が、
ボートで突っ込んでも同じでなければなりません。
それが「真の相対論」です。

ですから、この例で行けば、相対論は当てはまりません。
それは、現象が同じにならないからです。
つまり、この現象は相対論ではなく、「観測者」と「白鳥」と
「湖面の水」との『三対論』だからです。

三対論を相対論に摩り替えているのがアインシュタインの
「相対性理論」です。

「静止」も「運動」も見方の違いでしかありません。
つまりアインシュタイン風に言うなら、まさに「等価」です。

私たちの身の回りの建物や、地面や橋など、ほとんどの物は
「静止」しているように見えます。
ですから車が、信号待ちで「止まっている」などと表現します。
ですが、物理学的にはこのことを「静止系」などと呼びません。
そう呼んでしまったら、天動説へまっしぐらなのです。