（「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。）

光速度不変原理の明確な矛盾

　波動方程式は、ガリレイ変換で不変ではありません。
　この事柄は、当たり前の事柄なのです。なぜならば、他の系の波動は、ドップラー効果（？）のために、静止系で観測する観測者は、他の系の波動を静止系の物とは、違った形で観測するからです。
　ガリレイ変換は、他の系の事象を静止系などに、座標変換する手法ですが、移動しているために、元の形とは違う波動（移動速度が違うなど）として変換されるのです。
　他の形の波動として観測するのに、ガリレイ変換で不変になるはずがないのです。
　この事柄を図で示しながら説明します。
　静止系に静止した水槽と静止系を速度Ｖで移動する水槽及び、速度Ｖで移動する電車の中に、水槽があったとします。
　各水槽に同じ方法で同じ波を生じさせます。　　　　　

　　　　　　　　　　　 　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１
　静止系の観測者が、観測する静止系に静置した水槽の波動と電車の中の観測者が観測する電車の中の水槽の波動は、同じものを観測します。
　波の頭頂間の距離をＬとし、波の移動速度をＵとすると、静止系と電車の中の観測者は、各系に静止した水槽が、単位時間にＡ・Ｂ点を通過する頭頂部の数（振動数ν？）を
　　ν₀＝Ｕ／Ｌ
として観測します。
　一方、静止系の観測者は、静止系を移動する水槽と電車の中の水槽の波の頭頂部が、Ｂ点を通過する数ν₁を
　　ν₁＝（Ｖ+Ｕ）／Ｌ
として観測します。
　単位時間当たりの観測する振動数が、静止した状態の波と違うものを観測するのです。
　また、移動速度も違うのです。ある種のドップラー効果が生じているのです。
　静止した音の伝搬状態を見てもその状態がよく分かります。　　　　　　

　　　　　　　　　　　　 　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－２
　静止した観測者は、スピーカの音の本来の波動方程式を観測し、音速度も通常の速度Ｕを観測します。
　また、観測する周波数も通常のＵ／Ｌを観測します。
　しかし、速度Ｖで移動する観測者は、周波数は、（Ｖ＋Ｕ）／Ｌを観測し、音速度も　Ｕ+Ｖを観測するのです。
　当然のことながら、静止した観測者と移動する観測者では、違う状態の波を観測しているのです。
　静止した観測者と移動する観測者が観察する音の波動方程式は、当然のことながら違ってきます。
　ガリレイ座標変換とは、移動する座標系の事象を静止系に置き換えることで、運動系の事象を静止系で観測した状態を表しています。この逆もあります。（？）
　波動方程式は、状態式（？）のため、ガリレイ変換をした時に、振動数と速度の違う波を観測しているので、不変になることなど、起こりえないのです。
　しかし、伝搬速度に着目すると、系の移動速度の影響を受け、ガリレイ座標変換（？）すると、伝搬速度は、Ｕ±Ｖになるのです。
　光についても同じような現象が起きていると考えられ、波動方程式は、ガリレイ変換で不変では　ありませんが、伝搬速度は、Ｃ±Ｖになると考えられます。
　光速度は、系内の速度はＣですが、他の系から観測すると移動速度の影響を受け、振動数が変化し、移動速度の影響を受けた速度として観測されるのです。
　ここで問題となるのは、マイケルソン・モーリーの実験結果の扱いです。
　この実験が行われた時代は、エーテル説（固定エーテル）の議論が行われているときでした。
　下図の場合、静止系を単独で、地球が移動しているような状態です。　　　　

　　　　　　　　　　　　 　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－３
　固定エーテルを考えたときは、観測者（装置）が単独で、エーテル中を移動していると考えることができますが、実験結果は、固定エーテル説を否定する結果が得られたのです。
　その時点で、移動エーテル説や、エーテル随伴説など別の考察を行う必要があったのです。
　しかし、実験結果の考察は、固定エーテル説での矛盾を示しているに過ぎなかったのです。
　しかも、縦方向の光路を三角形の斜辺に相当する光の軌跡を使用したのです。
　私が注目した事柄は、マイケルソン・モーリーが実験を行ったのが、地球に静止した状態で実験を行っている事柄です。
　地球は、宇宙空間で、近似的なガリレイ座標空間と考えられ、そのガリレイ座標空間に静止した状態で、観測を行っていることです。
　図の例で例えると、移動する電車の中で、測定を行っていると考えることができるのです。
　皆さんは、電車の中の光の状態をどのように考えますか？
　私は、電車の中の観測者は、全ての方向の光速度は、Ｃとして観測すると考えています。
　このような観点からすると、マイケルソン・モーリーの実験結果は、当たり前の結論が得られたにすぎないのです。（固定エーテル説が、正しかったら、実験に失敗したのです。）
　地球上で、光速度の測定を行って、異方性を観察した報告は、見つけることができないので、全ての方向の光速度は、Ｃであり、マイケルソン・モーリーが行った考察のような、三角形の斜辺のような、光の軌跡など存在しないのです。（実験の解説書にあるような装置が、観測者に対して、移動した状態など観察できないのです。前ブログ参照））
　縦方向の光は、垂直に鏡に向かい、垂直に、検出部分に戻ってくるのです。縦も横も光の移動時間は、Ｌ／Ｃになるのです。
　アインシュタインの考え方の中には、マイケルソン・モーリーの実験結果を　静止系を単独で移動して観測していると考えていたために、マイケルソン・モーリーの実験結果によって生じた矛盾を時間や尺度の変化に結びつけて理論構築を行ったと考えることができます。
　このことを念頭において、以下の文章を読んでください。

　前ブログ（新「特殊相対性理論」の矛盾　総集編）で、特殊相対性理論の矛盾を指摘しましたが、アインシュタインの著書『「特殊及び一般相対性理論について」（1916　金子　務訳　白揚社）に記載されている内容で、光速度不変原理そのものを否定できる　非常に重要な事柄を見落としていましたので、ここに、その内容を紹介して説明を行います。

　静止系に、長さ２Ｌの電車が、図のようにあったとします。今、時刻τ₀（ｔ₀）でＡ・Ｃ点よりＢ点に光を照射すると同時に、電車を速度Ｖで移動したとします。　 

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－４
　電車とともに移動する観測者Ｏは、各光が、時間Δｔ＝Ｌ／Ｃに、Ｂ点に到達するのを観測し、同時に光が届くのを観測します。
　この事柄は、物理学者の皆さんも納得する観測結果と考えています。
　では、下記に示すように、電車の各点に対応した静止系の点から光を照射したときは、どうなるのでしょうか？　 

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－５
　これに関しては、アインシュタインの著書の中に、見解があるので、それを見てみましょう。
　Ｐ４０～４３に、軌道堤を移動する列車とＡ・Ｂ点に、同時に落ちた落雷を使用して同時性の否定を行っています。　　　　　

　　　　　　　　 　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－６
　ここで、アインシュタインは、「Ｍ´いる観測者がＢ点から来る光に向かっているので、Ａ点の光よりも先に、Ｂからの光を認めるであろう。」との記述をし、「列車を基準体として用いる観測者は、落雷Ｂが落雷Ａよりも先に起こっている。」と結論付け、「軌道堤を基準として同時である事象は、列車を基準とすると同時ではない。」として同時性の否定をしています。（添付文書）
　アインシュタインの考え方では、図－５の光に関しては、観測者Ｏは、Ｂ点に光が同時に届かないことを観測するのです。
　また、前ブログで記載したように、アインシュタインの考え方の中には、併進運動する剛体（棒や電車など）に硬く結びついた座標系をガリレイ座標系と規定しました。
　そのため、この考え方だと移動する棒に沿って移動する光は、静止系の光にもでき、運動系の光としてみることができます。　　　　　　　　

　　　　　　　　　　 　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　図－７
　この考え方だと　図－４・５に示した光は、静止系の光であり、運動系の光でもあるのです。
　しかし、前ブログに記載しましたが、ガリレイ座標中の光を他のガリレイ座標系と同時に共有することができないのです。
　運動系の光は、電車の中の光であって、静止系の光ではないのです。逆も同じことが言えます。
　この考え方の背景には、光の波動方程式が、ガリレイ変換で不変でないことが大きくかかわっていると考えられます。
　しかし、前述のように、移動する系の波を静止した観測者が観測すると静止系では、ドップラー効果の影響で、静止したときに観測する波とは、状態が違ったものを観測するのです。
　この観点から波動方程式は、ガリレイ変換で不変であってはならないのです。
　特殊相対性理論で扱っている、運動系の光に対して静止系に光速度不変原理を適用することは、運動系の光を静止系の光で代表するという意味が含まれています。
　観測者Ｏは、図－４の電車内の光に関しては、同時に到達するのを観測し、図－５の電車の外の光は、同時に届かないのを観測するのです。
　観測者Ｏが観測して、同時性について、違う状態のものを観測しているのに、一つの光で代表して理論の展開を行っているのです。
　当然のことながら、同時性に矛盾が生じます。その矛盾を時間の矛盾に結びつけて理論展開を行っているのです。
　これが、特殊相対性理論の矛盾の本質なのです。
　この矛盾は、本来の時空図とアインシュタインが提唱する時空図の比較をすると明確になるので、見てみましょう。　　
　矛盾を見る前に、静止系で観測する動く点や棒の時空図を見てみましょう。
　静止系に、Ａ点が静止していたとします。
　静止系の時刻ｔ₀に、Ａ点が速度Ｖで移動したとします。
　時刻ｔ₁に、Ａ点は、Ｖｔ₁移動します。　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　   

　　　　　　　　　　　　　　　　図－８
　この時の時空図を作成すると、図－８のような図になり、時刻ｔ₁の線とＡ点の世界線の交点より、垂線を下ろして、Ｘ軸との交点が、Ａ点の移動距離を示しています。
　この関係は、どこの位置の点に関しても同じ図が描けます。（静止系の時刻ｔ₀からｔ₁の間に、Ｘ軸上を速度Ｖで移動する点は、どこにあってもＶｔ₁移動します。）
　この事柄は、物理法則の大前提と考えられます。
　次に、長さ２Ｌの電車の一片をＸ´軸とし、図のようにＬずつ離れた点をＡ・Ｂ・Ｃとし、電車を速度Ｖで移動します。
　この時、Ａ・Ｂ・Ｃ点に対応した地上の点をＤ・Ｅ・Ｆとします。　　　　　　　

　　　　　　　　　　 　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－９
　この時の各点の時空図を作成してみましょう。　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　図－１０
　各点は、時刻ｔ₁でＶｔ₁移動し、時刻ｔ₂でＶｔ₂移動します。この図に示したブルー色の四角は、その時間の電車の移動状態を示しています。
　そして、紫色の線は、静止系の同時刻線となります。
　この状況は、静止系の運動法則を考えても当たり前の状況で、時間ｔ₁でのＡ・Ｂ・Ｃ点の移動距離はすべて等しいことを表しています。
　次に、静止した電車に、長さＬの光時計ＡＢとＢＣを図のように設置し、時刻　　　　ｔ₀（τ₀）で光時計の両端から光を照射し、電車を速度Ｖで移動します。　　　　　　

　　　　　　　　　 　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１１
　最初に、電車で移動する観測者Ｏが観測する時空図を作成します。
　光は、特殊相対性理論で扱われている方法にしたがって、光の世界線として描きます。
　光は、Ａ・Ｂ・Ｃ点から直接出ています。　　　　

　　　　　　　　　　 　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１２
　観測者Ｏに対して電車は、移動していませんから電車を静止系としてみることができます。
　各光時計の光は、各端に、Ｌ／Ｃ時間後に同時に到達するのを観測します。
　この時、Ａ・Ｂ・Ｃに対応した地上のＤ・Ｅ・Ｆ点は、電車に対して移動していることになり、運動系のＬ／Ｃの時間に各点は、ＶＬ／Ｃ移動します。
　電車も、運動系のＬ／Ｃの時間で、地上の各点に対してＶＬ／Ｃ移動していることになります。
　次に地上の観測者Ｐが、観測する時空図を静止系に光速度不変原理を適用して、作成します。
　静止系に光速度不変原理を適用したので、運動系の光は、地上の光と同じとみなすことができるので、地上の各対応点から光を照射したとして作図を行います。　　

　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１３
　静止系の時刻ｔ₀で光の照射と電車の移動を開始した状態図は、図－１３のような時空図として表せます。
　この赤の光の世界線が、静止系に光速度不変原理を適用し、時刻ｔ₀（τ₀）で照射と移動を同時に行ったときの世界線になります。
　光の世界線と点の世界線の交点は、静止系の時間Ｌ／（Ｃ－Ｖ）とＬ／（Ｃ＋Ｖ）で交差しています。
　この時間の差は、光に向かって移動しているから、早く光に、到達し、光から遠ざかった時は、遅く光が到達することを示しているにすぎないのです。
　この時間で起きている現象は、Ｌ／（Ｃ－Ｖ）の時は、各点すなわち電車は、ＶＬ／（Ｃ－Ｖ）移動し、Ｌ／（Ｃ＋Ｖ）の時は、電車は、ＶＬ／（Ｃ＋Ｖ）移動していることになります。
　運動系で、各点に光が届いた時間は、τ₁＝Ｌ／Ｃで、移動距離は、ＶＬ／Ｃで、一つの時間と一つの事象ですが、静止系で観測すると、光の到達時間が二通りあり、移動距離も二つある事が判ります。
　光時計の光が各端に到達したとき、運動系で観測される電車の移動距離は、ＶＬ／（Ｃ－Ｖ）ですが、静止系では、二つの距離になってしまうのです。
　これは、運動系の光に、光速度不変原理を適用したことにより、正しく運動系の光を表せなかったために起きている現象と考えられます。
　私は、静止系に光速度不変原理を適用した光は、運動系の光を正しく反映できていないために起こった現象と考えますが、特殊相対性理論の世界では、一点から出した光の考察のみで、観測者Ｏに対してＡ・Ｃ点の世界線と光の世界線の交点を同時事象とし、緑色の線を同時刻として、理論展開を行っています。
　雷の例では、光に向かったときと光から遠ざかった時では、同時に光が到達していないとしたにもかかわらず、同時事象としているのです。
　この事柄は、先の著書に記載された「列車を基準体として用いる観測者は、落雷Ｂが落雷Ａよりも先に起こっている。」と矛盾した事柄を表しています。
　特殊相対性理論で考えられている時空図を見てみましょう。　　　　

　　　　　　　　　 　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１４
　特殊相対性理論で扱われている時空図は、同時刻線に平行に、Ｘ´軸を描き、各点の世界線の交点から光が出るような、状態図になります。
　Ｘ′軸が傾くということは、電車が、図－１４の黄色の四角に示した状態になっていることを表します。
　静止系の時刻Ｌ／（Ｃ＋Ｖ）の時、電車の先端と後端の位置は、どうなっているのでしょう。
　静止系の運動法則を考えたとき、各点の運動法則より、Ｘ軸に、平行な移動状態になります。
　Ｘ′の軸が傾くということは、静止系を移動する点の運動法則が、普通の物理法則とは、違う状態になることになるのです。
　静止系の時刻ｔ₀に移動を開始した点の運動法則は、位置が違うと変化してしまうのです。（電車を点の集合体と考えると）
　時刻τ₀（ｔ₀）で、静止系に光速度不変原理を適用した光は、図－１３に示した光の世界線です。
　図－１４の世界線を見ると、Ｅ点より出た光は、図－１３の光の世界線と一致しますが、ピンク色の世界線は、一致しません。
　Ｄ・Ｆから出た光は、軌道堤に落ちた雷と同じです。雷の時は、同時に中点に届かないとして同時性を否定したのに、時空図上では、同時に届くことになり、理論の矛盾が見られます。
　ピンク色の世界線は、静止系に光速度不変原理を適用した光ではないことになります。
　静止系の観測者は、静止系に、光速度不変原理を適用したときに、ピンク色の光の世界線など観測する事ができないのです。
　これは、何を意味しているのでしょうか？
　運動系の光に、光速度不変原理を適用した光では、運動系の光の状態を静止系に反映できていない状態で、観測する光も一点の光しか考察しなかったので、光の到達時間に矛盾が生じ、その矛盾をそのままにして理論展開を行ったために、このような光の世界線が生まれたのです。
　ピンク色の世界線は、静止系に光速度不変原理を適用した光でなく、まるっきり別の光の世界線なのです。
　また地上のＤ点の時刻に注目すると（電車が完全弾性体でできていて、速度Ｖで移動する別の電車が衝突したときに、光時計を動作させたとします。）Ｄ点の時計の時刻は、　ｔ₀になった瞬間に、過去の時刻になるのです。
　Ａ点の変数（ｘ′，ｔ′）を（－Ｌ，０）としてローレンツ変換すると、
ｔ＝－γＶＬ／Ｃ²　となります。
　静止系の時計の時刻ｔ＝０が、瞬時に過去の時刻ｔ＝－γＶＬ／Ｃ²となり、静止系の過去から光が出た状態になるのです。
　静止系の時計の時刻が、過去の時刻に瞬時になるのです。( ﾟДﾟ)
　また、Ｆ点の光は、静止系の時刻ｔ₀に照射されずに、γＶＬ／Ｃ² に、照射されるのです。
　運動系の時刻が、変化するのではなく、静止系の事象が、変化してしまうのです。
！！！！　　( ﾟДﾟ)
　静止系の同時刻の事象（時刻ｔ₀で、Ｄ・Ｅ・Ｆ点より光を照射する。）が、時刻ｔ₀に起きていない事象になってしまうのです。
　物理学者の皆さんは、疑問に感じないのですか？
　私は、運動系の光に、光速度不変原理を適用できないと考えています。

　ローレンツ変換に関しては、速度不変原理を定義すれば、速度がＣでもＤでもＥでも成り立つ数学式なのです。
　ある学者が、光速度より早い宇宙波（速度Ｄ）なるものを発見し、宇宙波速度不変原理なるものを提唱したとします。
この時、「運動物体の電気力学」に記載されている方法と同じような計算をした時、
　γ＝１／√｛１－（Ｖ²／Ｄ²）｝
　ｔ′＝γ（ｔ－Ｖｘ／Ｄ²）
　ｘ′＝γ（ｘ－Ｖｔ）
が計算でき、この仮想空間では、時間の遅れや移動物体の収縮が、起き、Ｃと同じように、矛盾のない仮想空間ができるのです。
　速度不変原理を定義すれば、Ｃ以外の速度でも成立してしまう変換式なのです。
　ローレンツ変換では、静止系に光速度不変原理を適用したときに、静止系で、いくつかの点から同時刻に照射した光が、同時刻に照射したことにならなくなってしまう現象が起きる矛盾を含んだ変換方式なのです。
　物理学者の皆さんは、矛盾を感じませんか？

　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。

添付資料
アインシュタインの著書『「特殊及び一般相対性理論について」（1916　金子　務訳　白揚社）抜粋