特殊相対性理論の崩壊（２）絶対同時性はあった

2018/03/02 11:40

　　　　　横方向の光の光路と軌跡について
　　絶対同時性があり、ローレンツ因子は虚構の数値

　シリーズ１で絶対静止系を移動する観測者に対して垂直方向の光の考察をしました。
　今回は、観測者の移動方向の光の光路と軌跡について考察します。

　絶対静止系に、長さLの電車が停止しているとします。

　　　　　　　　　　　　　　　　図－１
　A点から照射した光が、T₁時間後にB点に到達し、さらにT₁時間後に、Ａ点に戻ったとします。
　この時の光の光路の長さは、両方向ともに、Ｌです。
　そして、移動時間Ｔ₁は
　　Ｔ₁＝Ｌ／Ｃ　　　です。
　この図－１の電車と光の状態を紙面に対して、左方向に速度Ｖで移動する地球の観測者が、観測する電車と光の状態を図－２に示します。

　この図は、観測者を静止系にし、絶対静止系の電車が移動すると考えても同じ図になります。　A点より光を照射し、T₁時間後にB点に光が到達したとき、電車はVT₁移動しています。
　２T₁時間後に、光がA点に戻った時、さらに、電車はVT₁移動しています。
　電車の中の光の片道の移動距離は、Lです。
　しかし、観測される光の軌跡の移動距離は、Lにはならず、観測者の移動速度により変化します。軌跡の長さは、観測者の移動速度に依存しているのです。
　アインシュタインは、この軌跡の速度を光速度不変原理の下に、速度をCとしています。
　では、この状態の光の軌跡の速度を算出してみましょう。
　Ａ ⇒ Ｂの軌跡の移動速度をＸと置き、Ｂ ⇒ Ａの軌跡の移動速度をＹと置き、この時の軌跡の速度を算出します。
　Ａ ⇒ Ｂの軌跡の速度は、
　（Ｌ＋ＶＴ₁）／Ｘ＝Ｔ₁　　Ｘ＝（Ｌ＋ＶＴ₁）／Ｔ₁　　
　　Ｘ＝Ｌ／Ｔ₁＋Ｖ　
　Ｂ ⇒ Ａの軌跡の速度は、
　（Ｌ－ＶＴ₁）／Y＝Ｔ₁　　Y＝（Ｌ－ＶＴ₁）／Ｔ₁　　
　　Ｘ＝Ｌ／Ｔ₁－Ｖ
となります。
　　以上の事から、光の軌跡の速度は、観測者の移動速度や、運動する物体の移動速度と合成しなければならないことが分かります。
　(ここで、L／Ｔ₁＝Cとすると）
　この値をそれぞれの時間の式に代入すると、両方の式とも
　Ｔ₁＝L／C
となります。

　また、同時性は、他の系でも同時で、絶対同時性は維持されることが分かります。
　アインシュタインは、光の軌跡を光速度不変原理の下にCとしていますが、実際の光と軌跡では、違う挙動をするのです。光の軌跡の速度をCとした事が間違っていたのです。　
　アインシュタインは、この運動系の光の軌跡をCとして同時性の否定やローレンツ因子の算出を行っています。
　絶対静止系で同時の現象は、運動系で観測しても同時なのです。

　ここで、絶対静止系の電車を速度Vで移動し、静止系に静止している観測者が観測する電車と光の軌跡の状態を見てみましょう。この時、絶対静止系の光速度は一つで、電車の中もこの光速度を使用します。図－３に示します。
　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－３
　この状態図は、アインシュタインが同時性の否定やローレンツ因子を求めた時の状態図と同じです。　この光の速度はCです。
　電車を棒や座標軸に置き換えて作成した状態と同じなのです。
　静止系を移動する棒に対する光の状態で、同時性の否定やローレンツ因子の算出を行っているのです。
　以上の事柄をまとめると、
　◦ 静止系の光を運動系の観測者が、観測してできる光の軌跡の速度には、観測者の移動
　　速度を合成する必要があるのです。また、運動系の光を静止系にいる観測者が観測し
　てできる光の軌跡の速度にも、運動系の移動速度を合成する必要があります。
　◦ ガリレイ座標間で同時性は、維持されます。
　◦ アインシュタインは、運動系の光の軌跡に、光速度不変原理を使用し、同時性の否定
　やローレンツ因子の算出を行っている。この時の光と棒（座標系）の状態図は、静止系
　を移動する棒に対する光の状態図と同じである。
　◦ ローレンツ因子は、静止系を移動する棒に対する光の状態から導き出されたものであ
　り、運動系の光の状態を表すものではない。
となります。
　こんなにも簡単に、アインシュタインの思考実験を論破できるとは、考えてもいませ
んでした。（概念で違うことはわかっていても、ほかの人を納得させる説明ができなか
ったのですが、ようやく、納得させられる思考実験が見つかりました。）
　静止系や運動系で実際に起こる事象を考えて、適切な観測を行えば、アインシュタ
インも軌跡の速度に光速度不変原理を適用することなどなかったのです。
　アインシュタインの思考実験のやり方が間違っていたのです。
　次のシリーズでは、移動する物体の収縮など起こらないこと、マイケルソン・モーリ
ーの実験結果及びマックスウェルの波動方程式について考察したいと考えています。
　よろしかったら、次のシリーズもぜひご覧ください。

　なお、ご意見・反論をお待ちしています。簡単なコメント「間違っている等」で結構ですので、よろしくお願いします。