静止系を移動する点は同期できる （運動する点・棒は静止系と同時刻）その1

このブログの前半部分は、前投稿「２０世紀最大の物理学の誤りを犯したアインシュタイン （エーテル風は存在する）」をそのまま引用し、後半部分で前投稿に追加や詳しい説明を加えたものです。

アインシュタインは、論文「運動物体の電気力学」の中で同期という手法を用いて静止系の同時と時計の同時刻を定義している。

　これは、特殊相対性理論の根本となる重要な定義である。

　この同期の手法を使って　静止系を移動する点の同期を行うと同期が行え、移動する点と静止系の時刻は同時刻であることが判りました。　

これを拡張し、移動する棒（点の集合体）の前後についても同期を行うと同期が行え、移動する棒と静止系の時刻は同時刻であることが判り、運動物体の時間の遅れや棒の前後での時間の違いがないことが判りました。

すなわち静止系と運動系の時間は同じで　ただ一つの時間しかないことが判りました。

論文の中でアインシュタインは、静止系で観測される運動系での同期の光の虚像に静止系に光速度一定原理を適用し、運動系と静止系の同時性の否定を行っているが、上述の事柄から運動系での同期の光の虚像に静止系に光速度一定原理を適用する事が間違っていることが判りました。

また、アインシュタインは、この運動系の同期の手法を使って運動系の事象を静止系の事象への変換でローレンツ因子を導き出しているが、間違った手法から導き出されたローレンツ因子など存在しないことになります。

同期ついて簡単に説明を行います。

静止系のA・B点に時刻合わせをした時計を置きます。

　時刻　t₀＝０にA地点より光を照射し、時刻ｔ₁に光がＢ点に到達し、到達したと同時に鏡で反射され、時刻t₂に光がA地点戻ったとします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１

　　ｔ₁－ｔ₀＝ｔ₂－ｔ₁

の関係が成り立つとき、これらの二つの時計は同期（同時刻）していると定義し、静止系の同時と同時刻を定義している。

　つまり静止系のどこの地点をとっても時間は同じということを表している。

　この同期の手法を使って、アインシュタインは、論文の「２．長さと時間の相対性」で、運動系の同期の光を静止系で観測し、観測される光の虚像に静止系で光速度一定の原理を適用し、系間の同時性と同時刻の否定を行っています。

　アインシュタインの論文を考察する前に、静止系を移動する点（時計をつけた）について、同期できるかどうかどうかなどを検証してみましょう。

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－２

　Z軸上の時計の時刻t₀にＬ地点より速度Ⅴで移動する点に向けてZ軸上より光を照射し、点の時計の時刻t₁に光が点に到達し、反射されてZ軸に向かい、Z軸の時計の時刻t₂に戻ったとします。この時、

　　　ｔ₁－t₀＝t₂－t₁

となり、時計の同期ができ、光が点に到達したときの点の時計とZ軸上の時計は同期でき、二つの時計の時刻は、同時刻になることがわかります。

　同期という手法は静止系で光を出した位置に光を戻せば、必ず成り立ちます。そして、運動する点の時刻は常に静止系の時刻と一致していることがわかります。

　次に静止系を移動する棒（点の集合体）の同期についてみてみましょう。

　棒の両端とZ軸上に静止系で時刻合わせをした時計を設置した長さLの棒があります。

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－３

　静止系の時刻t₀＝０に、Z軸上から棒の端のBに光を照射するとともに、棒を速度Vで移動します。

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－４

　棒についている時計の時刻t₁に光がB'点に到達したと同時に、光は鏡で反射され、時刻t₂に光がZ軸に戻ったとします。

　この時、t₁－t₀＝t₂－t₁＝L/（C－V）　（訂正ｔ₁－t₀＝t₂－t₁＝（L＋Vα）/C＝α）の関係が成り立ち、棒のB‘点の時計と静止系のZ軸上の時計の同期ができることがわかり、棒に設置した時計と静止系の時計は同時刻であることがわかります。

　また、静止系に設置したB‘と同じ地点L＋Vαの時計の時刻もL/（C－V）αとなり、時刻が一致しているのがわかります。

　次に棒のAに設置した時計にも注目してみましょう。

　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－５

　Aの時計に関しては、－L点（Aの反対に長さLの棒がある状態）より、時刻t₀＝0に光をAに照射し、棒についている時計の時刻t₁に光がA‘点に到達したと同時に、光は鏡で反射され、時刻t₂に光が－L点に戻ったとします。

　この時も、t₁－t₀＝t₂－t₁＝L/（C－V）（訂正ｔ₁－t₀＝t₂－t₁＝（L＋Vα）/C＝α）の関係が成り立ち、静止系の－L点の時計とA’の時計が同期でき、同時刻であることがわかります。

　静止系の－L点の時計の時刻とZ軸上の時計は共に静止系の時計なので同時刻でA’・B’の時計に光が同じ時間で到達し、同期できるので移動する棒のどの位置の時計も静止系の時計も常に同時刻なのがわかります。

　アインシュタインの論文の中で最初に定義した大前提となる手法を用いて運動系と静止系の時間（時刻）が一致することが証明されたのです。
　アインシュタインは、論文において宇宙空間の光の伝搬速度と地球の光の伝搬速度が一定なことから光速度不変原理を提言しています。

　そして、静止系で観測される運動系の同期の光の光束（虚像）に光速一定の原理を適用し、虚像の移動速度をCとし、同時性の否定や同時刻の否定を行うとともに座標変換でローレンツ因子を求めている。

　光の虚像を観測していることは、運動系の光・静止系の虚像・運動系に置いた静止系に対応した棒で観測される虚像を考察すればわかることです。

　それでは見てみましょう。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－６

　時刻t＝0で運動系の棒の端から光を照射するとともに運動系を速度Vで移動します。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－７

　光は運動系の時刻t＝Ｌ／ＣにＬ移動し、棒の端に到達します。

　運動系から見るとZ’軸の左側には光が存在しません。

　静止系で観測する光（虚像）は、移動した運動系の棒の左側には光が存在しないのにＺ軸から光が出ているように観測します。

　静止系の棒の観測者や静止系では、Z'軸が移動することにより光の存在しない部分も含めたピンクの軌跡（虚像）を観測するのです。

この時、運動系の時間Ｌ／Ｃに運動系の光ならばＬしか進まないはずなのに静止系に対応した棒の観測者が観測する虚像は、（L＋ＶＬ/C）移動しています。そして、虚像の移動速度は（C＋V）／ｔで移動していることになります。

静止系と静止系に対応した棒の観測者は、同じ静止系なので同じ事象・時間を観測します。

静止系で観測される軌跡（虚像）の移動距離は（L＋ＶＬ/C）で　この虚像の移動速度も（C＋V）／ｔになります。

しかし、アインシュタインは、このピンクの虚像に静止系に光速度不変の原理を適用し、速度をC／ｔとして理論展開を行ったのです。

前ブログ【２０世紀最大の物理学の誤りを犯したアインシュタイン （エーテル風は存在する）】で示したように、運動系の事象と静止系の事象に関係など存在しないのです。そこを無理やり座標変換で関係性を持たせようとしました。

そのため、時空の歪みなしには理論構築できなかったのです。これが特殊相対性理論なのです。

図－７の状態を前ブログで行った波動を用いた考察を行ってみましょう。

光源を連続的に照射し、Ｌ／Ｃの時間に光源から出る波動数を４個で表し、光の状態と虚像の状態を見てみましょう。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－８

　運動系の光源から出た光はＬ／Ｃの時間でＬ進みます。最初に照射された光とL移動したときに照射された光がすべてこのLの間に存在します。

　この光源の光を他の場所から観測すると光の移動距離Ｌと系の移動の距離ＶＬ/Cを合成した状態を投影した虚像として観測するのです。

　この時、静止系の棒や静止系で観測する波動は同じ4個で　移動距離が（L＋ＶＬ/C）なので波長間隔は伸びていることが判ります。

　静止系に対応した棒の観測者は、光源の場所に行けば直接移動速度を測定することができます。

　しかし、静止系内の観測者は、光源の場所に行けないので直接ではなく間接的に測定するしか方法がないのです。

　運動系の静止系に対応した棒の観測者は、運動系の時間Ｌ／Ｃで虚像の移動距離（L＋ＶＬ/C）を観測するので虚像の速度は、（Ｃ＋Ｖ）になります。

　そして、静止系の観測者は棒の観測者と同じ静止系の観測者で同じ虚像を観測しているので虚像の速度（Ｃ＋Ｖ）を観測します。

　アインシュタインは、論文の中でこの虚像の速度（Ｃ＋Ｖ）を静止系に光速度不変の原理を適用し、速度Cとしたのです。光ではなく虚像に光速度不変原理を適用したのです。

　おかしくありませんか？

　光速度不変原理は、論文の中で静止系（宇宙空間）での光の伝搬速度が一定、地球での光の伝搬速度が一定な事より導き出された考え方です。

　光速度不変原理について図－９のようにいろいろな光源の光について　地球を静止系にして同時に考察してみてみましょう。（この図は、前ブログに使用したものに地球の光源を加え、考察を変えています。）

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－９

星などの光が、Z・Z’軸に到達した時刻をt＝０とし、各光源の光を照射し、Z'軸（運動系）も速度Vで移動させます。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　図－１０
　Ｌ／Ｃ時間後の光の状態を図－１０に示します。

　運動系の光はＬ／Ｃ時間後に、運動系の伝搬速度を考えるとすべてZ'軸に対してＬ移動します。そして、Z軸に対しては、（L＋ＶＬ/C）移動します。

　静止系の光はＬ／Ｃ時間後に、静止系（地球）の伝搬速度を考えるとすべてZ軸に対してＬ移動します。

地球で照射した光と運動系にある静止系の棒から照射した光では、同じ時間に移動する距離が違います。明らかに移動距離は、

　静止系で放射した光の移動距離　＜　運動系で照射した光の移動距離

となり、地球の観測者と棒の観測者では、観測する光の移動距離に違いが生じています。

　光速度不変原理に矛盾していますね！

　おかしいですね！

　運動系に設置した静止系に対応した棒の観測者は、運動系の光がすべて（L＋ＶＬ/C）移動しているのを観測します。　これがいわゆるエーテル風と言われている影響の現象です。

　静止系内でエーテル風の影響を測定しようとしても系の伝搬速度に支配（？）されるため、エーテル風の影響など観測することができないのです。

　そして、エーテル風は、系に対する相対速度なので系外の静止系の棒で測定すれば、その影響を測定することができます。

　アインシュタインや物理学者の皆さんは、エーテル風の影響とマイケルソン・モーリーの実験結果を関係着けようとしましたが、系の考え方を取り入れた時点で無関係の物を関係付けようとしていたのです。

　アインシュタインの論文は、静止系で観測される運動系の同期の光の虚像に静止系で光速度不変原理を適用して速度をCとし、マイケルソン・モーリーの実験結果と関係づけを行い、理論展開を行っています。

よく考察するととんでもない理論展開が行われていたのです。

そのため、時空の歪みなしには関係性を打ち出せなかったのです。

 

　運動物体の時間の遅れやなど存在しないのです。

　運動物体の収縮など存在しないのです。

　ローレンツ因子やローレンツ変換などは虚構の物なのです。

　光速度不変原理の表現を変える必要があります。（「慣性系での伝搬速度は一定である。」など）

　補足として波動の考察でドップラー効果の現象が起きているので簡単にまとめます。

　これについては、文字数の関係でその２にまとめます。

　皆様のご意見・反論をお待ちしています。