前ブログで、光の軌跡に光速度不変原理を適用することに、何の疑問を抱かない人がいるようなので、ここで、実際の光とその時に観測される光の軌跡について、詳しく説明します。

　アインシュタインは、論文の中で運動系の原点と✗’点を移動する光を使用し、静止系に光速度不変原理を適用し、座標変換を行っています。
　そして、私が、運動系の一つの時間L／Cが、L／（C＋V）やL／（C－V）の二つの時間になるのはおかしいと主張しても信じてはもらえませんでした。
　ここでは、速度Vで移動する電車の中に２Lの棒を置き、運動系の時刻τ₀（静止系の時刻t₀）に棒の中心から左右に光を照射し、棒の端に光が到達する状態を考察し、運動系の時間L／Cを静止系の時間L／（C＋V）やL／（C－V）にすることの矛盾を指摘します。

　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１
　運動系の時刻τ₁＝L／C（静止系の時刻t₁）に、光が棒の両端に同時に到達します。

　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－２
　この時、静止系で観測される光の軌跡も時刻t₁で同時に、棒の両端に到達しています。
　アインシュタインの論文｢運動物体の電気力学｣の座標変換で、Z軸の右側が、原点から光を照射し、✗’点に光が到達した状態、Z軸の左側が、✗’点から原点に戻る状態を表しています。
　軌跡の速度に光速度不変原理を適用すると、左側の軌跡の移動時間は、L／（C＋V）となり、右側の軌跡の移動時間は、L／（C－V）となり、同じ時間にならないことがわかります。
　しかも、t₁の時刻が、L／（C＋V）とL／（C－V）の二つの時刻に変化してしまうのです。
　そして、一つの状態図の中で、Z軸の左側では、時刻L／（C＋V）になり、右側では、時刻L／（C－V）になるという奇妙な現象が起きていたのです。
　これでもアインシュタイン理論を肯定する方は、納得できないと思われるので、本当の光で考察を行ってみましょう。
　上述の事柄で、運動系で光を照射した時に、静止系でも光を左右方向に同時に照射してみましょう。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－３
　運動系の時刻τ₁＝L／C（t₁）に、光が棒の両端に同時に到達します。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－４
　この時、静止系で観測される静止系に照射した光（実像）の長さは、左右必ず等距離になるのです。
　そして、運動系の観測者が、観察する運動系の光の移動距離はL、静止系の観測者が、観測する静止系の光の移動距離もLとなり、系での移動距離に差はないのです。
　運動系と静止系の時間τ₁－τ₀＝L／C、Δt＝t₁－t₀の時間に静止系で光が移動する距離は、一つしか存在しないのです。
　静止系の時間Δt＝t₁－t₀に光が移動する距離は、CΔt、ただ一つしか存在しないのです。
　しかし、軌跡（虚像）は、相対速度を持つので、移動距離は、左右で違っています。そして、移動速度によって軌跡の距離は変化しますが、光の移動距離は常に一つしかありません。軌跡は、虚像であって光そのものではないのです。
　アインシュタインは、論文「運動物体の電気力学」の中で、静止系に光速度不変原理を適用し、軌跡の速度をCとしていますが、実際の光と挙動が違う軌跡の速度をCにすることなどできないのです。　
　アインシュタインの当時、判っていることは、真空中の光速度は一定、移動する地球の系でも光速度はC（Ca）ということです。
　そして、マイケルソン・モーリーの実験結果は、地球にある棒を往復したときに、真空系での観測時間は、L／（C＋V）とL／（C－V）にはならないという結論だったのです。
　しかし、エーテル理論的な考え方に固執するローレンツやアインシュタインは、マイケルソン・モーリーの実験結果を覆す（？）ことを試みたのです。
　アインシュタインは、論文「運動物体の電気力学」の中の座標変換で、静止系に光速度不変原理を適用し、軌跡の速度をCとして軌跡の移動時間をL／（C＋V）とL／（C－V）とし、エーテル理論で考えられていた移動時間にしたのです。この数値を操作し、ローレンツ因子を算出しています。
　最初から、時間の矛盾のある数値を操作して出されたローレンツ因子、信じることができますか？
　私は信じることはできません。
　軌跡の移動速度を相対速度（C＋V）と（C－V）にすると軌跡が棒の端に到達する時間は、ともにL／Cになり、同時刻に到達することになります。

　古典的な手法で、アインシュタインが行った、静止系に光速度不変原理を適用し、軌跡の速度をCにすることの矛盾を示しました。
　ご理解いただけたでしょうか？

　さらに古典的な手法で、ミンコフスキー時空図での同時刻線の矛盾を示します。
　静止系に長さLの棒を置きます。時刻t₀＝０（τ₀＝０）に、棒を速度Vで移動するとともに、棒の中心部より両方向に光を照射します。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－５
　この手法は、ミンコフスキー時空図を作るときに、使われている手法を平面的（？）に見た状態です。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－６
　静止系の時刻t₁＝L／（C－V）、運動系の時刻τ₁に、光が棒の左の端に到達します。
　運動系の観測者は、光の軌跡（ピンクの線）が、左の棒の端に到達したのを観測します。
これが、ミンコフスキー時空図で、光の世界線と点の世界線が交わる左側の点に相当します。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－７
　次に、静止系の時刻t₂＝L／（C＋V）、運動系の時刻τ₂に、光が棒の右の端に到達します。
　運動系の観測者は、光の軌跡（ピンクの線）が、右の棒の端に到達したのを観測します。
　これが、ミンコフスキー時空図で、光の世界線と点の世界線が交わる右側の点に相当します。
　ミンコフスキー時空図では、左右の端に光が到達した点を結び、運動系の同時刻線としています。しかし、上述のように、運動系の時刻は、τ₁とτ₂と別々の時刻なのです。
　このように観察すると、ミンコフスキー図で言う同時刻線は、何を意味しているのでしょう。
　アインシュタインは、軌跡の速度に、光速度不変原理を適用しています。
　軌跡の速度をCにするとピンクの軌跡が、棒の端に到達する軌跡の長さは同じです。同じ距離を光が移動する時間は同じだから、同時刻線にしたのでしょうか？
　しかし、上述の観測のように、棒の端に光が到達する時刻（時間）は、τ₁≠τ₂と同じにならないのです。
　運動系で同時刻に起きていないのに、同時刻線？

　以上が、アインシュタインが行った静止系で観測される光の軌跡に光速度不変原理を適用して座標変換を行った時の矛盾です。
　光の虚像である軌跡に光速度不変原理を適用し、作った時間の矛盾L／（C＋V）・L／（C－V）を使用して導き出されたローレンツ変換・時間の遅れ・運動物体の収縮など存在しないのです。
　この時間を用いて導き出されたローレンツ変換をまだ信じますか？
　軌跡の速度に、光速度不変原理を適用する矛盾を理解できましたか？
　物理学者の皆さんは、原点と✗‘点を往復する光で、この矛盾を容認していたのです。
　また、光の実像と軌跡の区別ができていなかったのです。
　光の速度は、運動する系では、一定の値Cを取ります。
　しかし、光の軌跡（虚像）の速度は、Cではなく、相対速度なのです。

［追記］
　今回の投稿をするにあたり、最初に書いた図は、下記の物でした。
　これは、単位時間の光の周波数に着目し、光が棒の端に到達するまで、光源から光を照射した時に、Lの間にある光の波の数を模式的に描いたものです。
　これと、移動距離で軌跡の説明をしようとしましたが、静止系に光を描けば、簡単に説明できるのでやめました。
　光のドップラー効果を描いた図です。皆さんも考察してください。

　　　　　　　　　

皆様のご意見・反論をお待ちしています。