物理学者の間違っている常識　（シリーズ６－２）

（「特殊相対性理論の矛盾」に関しては、新たな知見を加え、非常にわかりやすく最新版のブログ『２０世紀最大の物理学者の過ち』（2019/08/03）https://yoko3210go.muragon.com/entry/68.htmlにまとめてあります。
　なぜ、「波動方程式は、ガリレイ変換で、不変でないのか。」（ドップラー効果で、振動数と移動速度が変化している。）など、矛盾の本質を突いたまとめを行っています。
　上記ブログを読んでいただければ、よく理解いただけると考えておりますので、このブログよりも先に、上記ブログを読んでいただいたほうが、矛盾が明確になると考えられます。）　


　シリーズ６の内容に納得されていない方が、いらっしゃるのでさらに補足説明します。
　私の思考実験では、軌跡の速度をＣにすることを否定したわけです。ローレンツ因子の算出は、軌跡の速度をＣにした思考実験より算出されました。
　ガリレイ変換で不変だから　軌跡の速度など存在しないと考えていらっしゃる方が、ローレンツ変換で証明されるといわれても　ベースを間違って算出されたものを拠り所として反論されても返答のしようがありません。
　私と同じような思考実験で説明するか、私の思考実験の間違っている部分を指摘して頂けないとわかりません。
　ガリレイ変換で不変でないときに、ガリレイ座標系ごとに光速度が変化するかしないのかは、実証実験では、すぐにできませんが、思考実験では、すぐにできますので、さらに説明をしたいと思います。
　また、矛盾しているので、シリーズ３で記載したように、物理法則と組み合わせるとその矛盾が明確になるのです。
　思考過程も踏まえて、矛盾を指摘したいと思います。
　光速度不変原理を静止系に適用するということは、軌跡の速度が静止系でＣになることを意味します。
　静止系の光と同じわけですから、静止系のある時刻（時間）に、観察される静止系の物理現象と運動系の現象を静止系の一つの光で、表すことができれば、よいわけです。
　見てみましょう。
　静止系に２台の電車が、停止しています。　

　　　　　　　　 　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１
　各電車には、距離ＬのＡＢ・ＣＤ点があります。各点には、静止した状態で同期し、時刻合わせした時計を置きます。
　時刻ｔ₀（τ₀）で、Ａ・Ｃ点より光を照射し、同時に電車を速度Ｖで移動します。
　静止系の光①は、Ｃから照射され、静止系の時間Δｔ＝Ｌ／Ｃの時間でＤに到達します。
一方、運動系の光②は、Ａから照射され、運動系の時間Δｔ’＝Ｌ／Ｃの時間でＢに到達します。
　物理学者の多くの方々は、波動方程式が、不変でないから、光②は静止系の光として、静止系の波動方程式で代表して表すことができると考えていると思われます。
　静止系の波動方程式で代表できるかどうかは、静止系の時刻ｔ₁（Δｔ＝ｔ₁－ｔ₀＝Ｌ／Ｃ）に、静止系と運動系で同時に起こると考えられている状態（静止系から見た電車の動いている状態）を描き、静止系の波動方程式でΔｔ＝Ｌ／Ｃの時間で移動する光を重ね合わせれば、運動系の光の軌跡を静止系の波動方程式で表すことができるかどうかの判断ができます。この状態を図－２に示します。　　　　　　　　 

　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－２
　図を見てわかるように、静止系の波動方程式で代表した速度Ｃの光が、静止系の時間　Δｔ＝Ｌ／Ｃで移動した光では、運動系の光の軌跡の挙動を表すことができない事が判ります。
　ここに、移動する物体は、収縮するという考えをする方法もありますが、そうすると静止系で観測される電車の移動距離が変わってしまいます。
　運動系の光②は、この時、Ｂ'点に到達しているはずですから、光の軌跡を算出してみましょう。
　Ａから出る軌跡の速度を静止系で観測される正確な軌跡の速度に変えれば、同じ　　　Ｌ+ＶΔｔ移動した状態で観測する事ができます。
　軌跡の速度をＸとして、軌跡の速度を算出してみましょう。
　（Ｌ+ＶΔｔ）／Ｘ＝Ｌ／Ｃ
　　Ｘ＝Ｃ＋（ＣΔｔ／Ｌ）Ｖ
ここで、
　　Ｌ／Ｃ＝Δｔ　　　Ｌ＝ＣΔｔ
　　Ｘ＝Ｃ＋Ｖ
となります。 軌跡の速度は、Ｃ＋Ｖとなります。
　軌跡の速度については、シリーズ３で「相対論的速度合成則」との対比で　検証を行っているので　見ていただければわかると思います。


　ここで強調しておきたいのは、何度も言いますが、軌跡は、光そのものではないことです。
　電車の中を速度Ｕで移動する発光体の光と同じなのです。光だと言って、この移動速度をＣとは、しないと思います。
　軌跡も、光であって光ではないのです。
　物理学者の皆さんは、波動方程式が不変でないなどから、移動する系の光の軌跡も静止系の光も同じと認識していると思います。
　数学的にみるとそのような考え方ができ、そのように考えるのも理解ができます。
　しかし、ＫＥＮＺＯＵ氏のブログ「物理Tips　波動方程式とガリレイ変換について」
（https://hb3.seikyou.ne.jp/home/E-Yama/weqga.pdf#search='%E7%89%A9%E7%90%86Tips++%E6%B3%A2%E5%8B%95%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E3%81%A8%E3%82%AC%E3%83%AA%E3%83%AC%E3%82%A4%E5%A4%89%E6%8F%9B'）を見ると音の状態を波動方程式に変換し、音の波動方程式もガリレイ変換で不変でないが、波動方程式の解を見ると速度Ｖで移動する観測者は、音速をＶ＋ｖで観測するとしています。
　波動方程式がガリレイ変換で不変でも　系で速度が変化する一つの例になります。
　光の波動方程式の解も音と同じような式になり、Ｖ＋Ｃで移動すると見ることができますが、ＫＥＮＺＯＵ氏は、マイケルソン・モーリの実験結果から　この考え方を棄却しています。
　私が考えているのは、マイケルソン・モーリの実験は、行う状態で観測結果が変わるのではないかと考えていることです。
　音に例えると移動する電車の中で静止して観測するのと、電車の中や外を速度Ｕで移動するときでは、音の伝搬速度に違いがあります。
　同じ考え方をすると、電車も地球もガリレイ座標系と考えると、マイケルソン・モーリの実験は、地球に静止した状態で観測をしているのです。
　地球外を移動して観測するとＣ＋Ｖで観測する可能性があるのです。
　軌跡の速度は、いまだかって測定されていません。また、地球外で、移動するロケットの外で、光の状態を調べたこともありません。
　軌跡の速度は、Ｃではないのです。


　次のシリーズは、書く予定が、なかったのですが、光速度不変原理の矛盾をより、皆さんに理解していただくために、新たなブログを出す予定でいます。ぜひご覧いただき議論をしていただきたいと思います。


私は、物理学者ではないので、私ができることは、このブログの内容を多くの物理学者の皆さんに見ていただき、その結果として「特殊相対性理論の矛盾」が、訂正される
ことを願っているだけです。
私と同じように「特殊相対性理論」に矛盾を感じた方は、多くのご学友やご同僚とこのブログの内容について議論していただき、より多くの物理学者の皆さんに、この矛盾
を認知していただきたいと願っています。


　皆様のご意見・質問・反論等をお待ちしております。