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コメント(31)
光速度不変の原理は、アインシュタインは観測事実としましたが、以下の様に考えることもできます。
マックスウェルの方程式から、真空中の光速度を導出できます。
これは、速度に依存しない値として出てきます。
ガリレイの相対性原理では、観測者の速度に依存するはずなのですが、アインシュタインの特殊相対性原理を導入すると、観測者の速度に依存せず一定となります。
かくして、光速度不変の原理は、特殊相対性原理とマックスウェルの方程式から導かれるのです。
一般相対性理論が適用できるような状況では光速度は不変ではなくなります。
等価原理により、任意の場所で局所慣性系を取ることが出来、その局所慣性系内では光速度は不変になります。
しかし、一般に局所慣性系は宇宙全体には拡張出来ないので、充分遠方から見ると、光速度が変わって見える場合もあります。
ブラックホールなどはその例ですね。
また、重力場で光が曲がるのもそうです。
>くどいですが、
>細かい式とか、その他の法則は聞きたくありません。
>必要ありません。
この態度は物理を学習／研究する態度として適当とは思えませんね。
マックスウェルの方程式から、真空中の光速度を導出できます。
これは、速度に依存しない値として出てきます。
ガリレイの相対性原理では、観測者の速度に依存するはずなのですが、アインシュタインの特殊相対性原理を導入すると、観測者の速度に依存せず一定となります。
かくして、光速度不変の原理は、特殊相対性原理とマックスウェルの方程式から導かれるのです。
一般相対性理論が適用できるような状況では光速度は不変ではなくなります。
等価原理により、任意の場所で局所慣性系を取ることが出来、その局所慣性系内では光速度は不変になります。
しかし、一般に局所慣性系は宇宙全体には拡張出来ないので、充分遠方から見ると、光速度が変わって見える場合もあります。
ブラックホールなどはその例ですね。
また、重力場で光が曲がるのもそうです。
>くどいですが、
>細かい式とか、その他の法則は聞きたくありません。
>必要ありません。
この態度は物理を学習／研究する態度として適当とは思えませんね。
アラスカ猫さん。
ありがとうございます。
>くどいですが、
>細かい式とか、その他の法則は聞きたくありません。
>必要ありません。
の意図は、本の内容をそのまま述べられても困ると言うつもりでした。
それは、本の著者に聞かなければならなくなるからです。
ですから、個人の見解を聞きたかったのです。
お気を悪くされたこと申し訳ありません。
記憶ですから間違っていたらすいません。
特殊相対性理論は、”重力””加速”は扱えないと記憶しています。（だから特殊）
エーテル（マックスウェル）は一般相対性理論では扱えないということでしょうか？
そして、エーテル（マックスウェル）の存在と、宇宙は膨張するとアインシュタインが訂正したと記憶しています。
ブラックホールは光を通さないと記憶しています。
ですから、アラスカ猫さんの「ブラックホールなどはその例ですね。」これは納得です。
ただ、自分の記憶では、「重力場で光は曲がりますが、光の速度は変わらず時間が遅れる」です。
しかし、このところが聞きたいのではなく、
自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
自分はそうであれば納得できます。
そこを聞きたいのです。
ありがとうございます。
>くどいですが、
>細かい式とか、その他の法則は聞きたくありません。
>必要ありません。
の意図は、本の内容をそのまま述べられても困ると言うつもりでした。
それは、本の著者に聞かなければならなくなるからです。
ですから、個人の見解を聞きたかったのです。
お気を悪くされたこと申し訳ありません。
記憶ですから間違っていたらすいません。
特殊相対性理論は、”重力””加速”は扱えないと記憶しています。（だから特殊）
エーテル（マックスウェル）は一般相対性理論では扱えないということでしょうか？
そして、エーテル（マックスウェル）の存在と、宇宙は膨張するとアインシュタインが訂正したと記憶しています。
ブラックホールは光を通さないと記憶しています。
ですから、アラスカ猫さんの「ブラックホールなどはその例ですね。」これは納得です。
ただ、自分の記憶では、「重力場で光は曲がりますが、光の速度は変わらず時間が遅れる」です。
しかし、このところが聞きたいのではなく、
自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
自分はそうであれば納得できます。
そこを聞きたいのです。
何か色々と誤解をされているようです。
最近は相対性理論関係の書籍はいろいろと分かりやすいものがあるので、それらで学習することがお勧めです。
啓蒙書の類では無く、きちんとした教科書がお勧めです。
大きい書店の物理の棚で探して見てください。
>特殊相対性理論は、”重力””加速”は扱えないと記憶しています。（だから特殊）
アインシュタインの原論文で、既に電子の加速が取り上げられています。
特殊相対性理論で加速が扱えないという誤解がこんなに広まっているのは私に取って大変不思議なことです。
特殊相対性理論が特殊なのは、扱う座標変換がローレンツ変換という特定の変換のみだからです。
>自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
アインシュタインの原論文を信じるなら、光速度不変の原理は「観測事実」であるとアインシュタインは考えていたようです。
この辺の、理論自体では無くその背景についても、様々な研究がなされていますので、図書館などで「アインシュタイン」をキーワードにして検索すると良書が見つかると思います。
そちらを参照されてはいかがでしょうか？
最近は相対性理論関係の書籍はいろいろと分かりやすいものがあるので、それらで学習することがお勧めです。
啓蒙書の類では無く、きちんとした教科書がお勧めです。
大きい書店の物理の棚で探して見てください。
>特殊相対性理論は、”重力””加速”は扱えないと記憶しています。（だから特殊）
アインシュタインの原論文で、既に電子の加速が取り上げられています。
特殊相対性理論で加速が扱えないという誤解がこんなに広まっているのは私に取って大変不思議なことです。
特殊相対性理論が特殊なのは、扱う座標変換がローレンツ変換という特定の変換のみだからです。
>自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
アインシュタインの原論文を信じるなら、光速度不変の原理は「観測事実」であるとアインシュタインは考えていたようです。
この辺の、理論自体では無くその背景についても、様々な研究がなされていますので、図書館などで「アインシュタイン」をキーワードにして検索すると良書が見つかると思います。
そちらを参照されてはいかがでしょうか？
> 特殊相対性理論は、”重力””加速”は扱えないと記憶しています。（だから特殊）
誤り。もし、加速が扱えないとしたら、そもそも力学を扱うことができないので、ナンセンス。
扱えないのは、重力場の方程式です。局所的な「重力」は問題なく扱えます。
通俗本作者が他の通俗本をタネにして自分の本を書くので、誤りが延々と伝搬していきます。
> 自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
それはアインシュタインよりもずっと以前からの観測事実です。光の速さが光源や観測者の速度に依存せずに定数であることは、マクスウェルの方程式が確立されて、電波や光が電磁波の一種であることが確認された時点で確定。
1905年のアインシュタインの論文には、コイルの中に磁石を突っ込むのと、磁石の周りにコイルを突っ込むのとで、起電力が同じであるという言い方をしています。多少数学のできる人にとっては、これで光の速さが定数であること同等の意味になります。
ナニヲシュタインさん、
岩波文庫から、原論文が出ているので、ご一読願います。
http://amzn.to/b0U2aC
前半部分は高校生でも読めます。多変数のテイラー展開が必要なところがありますが、数学の先生の助けを借りれば大丈夫。
誤り。もし、加速が扱えないとしたら、そもそも力学を扱うことができないので、ナンセンス。
扱えないのは、重力場の方程式です。局所的な「重力」は問題なく扱えます。
通俗本作者が他の通俗本をタネにして自分の本を書くので、誤りが延々と伝搬していきます。
> 自分が聞きたいのは、光の「絶対的で不変」はアインシュタインの仮説であり、その後、自身が証明したのではないか？です。
それはアインシュタインよりもずっと以前からの観測事実です。光の速さが光源や観測者の速度に依存せずに定数であることは、マクスウェルの方程式が確立されて、電波や光が電磁波の一種であることが確認された時点で確定。
1905年のアインシュタインの論文には、コイルの中に磁石を突っ込むのと、磁石の周りにコイルを突っ込むのとで、起電力が同じであるという言い方をしています。多少数学のできる人にとっては、これで光の速さが定数であること同等の意味になります。
ナニヲシュタインさん、
岩波文庫から、原論文が出ているので、ご一読願います。
http://amzn.to/b0U2aC
前半部分は高校生でも読めます。多変数のテイラー展開が必要なところがありますが、数学の先生の助けを借りれば大丈夫。
アラスカ猫さん。
「私の記憶違いでした。」
自分はこのような表現ができる方を尊敬いたします。
なぜなら、解っている前提の上での記憶に対してすべて正解を求めるなら、人には聞かずに原論文を読んで暗記すれば良い。自分としては個々の見解を聞きたいので、アラスカ猫さんの言葉は尊敬いたします。
ちょっと乱暴な表現ですが、
特殊／一般相対性理論を仮に”Ａ”とします。
”Ａ”が正しいかどうかの前に、
自分は、どうやってアインシュタインが光の「速度は絶対的で不変」から”Ａ”を導きだしたのか？という事が解らないのです。
そして、ひとつ思うのは。
直感ー＞仮説証明ー＞思考実験ー＞仮説は正しいー＞直感は正しい。
このような思考だったに対して。
”ＹＥＳ”ならば、自分は納得できます。
他の法則で証明されていることから導き出して、”Ａ”が生まれたのなら、、言い換えると過去の延長線上にあったのならば。
”ＮＯ”として、また自分は受け入れます。
やはり”Ａ”について細かく語らなければ、この説明が無理であれば、自分としては、もうどうでもいいです。
非常に無礼ないい様ですが、他のサイト等で同じ質問をさせていただいても、相対性理論を理解してから・・・・ということになります。
私は、相対性理論は未完成だと考えていますので、問題点は先の１点です。
失礼は承知で、もう、聞くしかないと思いトピックに挙げさせていただきました。
宜しくお願いします。
「私の記憶違いでした。」
自分はこのような表現ができる方を尊敬いたします。
なぜなら、解っている前提の上での記憶に対してすべて正解を求めるなら、人には聞かずに原論文を読んで暗記すれば良い。自分としては個々の見解を聞きたいので、アラスカ猫さんの言葉は尊敬いたします。
ちょっと乱暴な表現ですが、
特殊／一般相対性理論を仮に”Ａ”とします。
”Ａ”が正しいかどうかの前に、
自分は、どうやってアインシュタインが光の「速度は絶対的で不変」から”Ａ”を導きだしたのか？という事が解らないのです。
そして、ひとつ思うのは。
直感ー＞仮説証明ー＞思考実験ー＞仮説は正しいー＞直感は正しい。
このような思考だったに対して。
”ＹＥＳ”ならば、自分は納得できます。
他の法則で証明されていることから導き出して、”Ａ”が生まれたのなら、、言い換えると過去の延長線上にあったのならば。
”ＮＯ”として、また自分は受け入れます。
やはり”Ａ”について細かく語らなければ、この説明が無理であれば、自分としては、もうどうでもいいです。
非常に無礼ないい様ですが、他のサイト等で同じ質問をさせていただいても、相対性理論を理解してから・・・・ということになります。
私は、相対性理論は未完成だと考えていますので、問題点は先の１点です。
失礼は承知で、もう、聞くしかないと思いトピックに挙げさせていただきました。
宜しくお願いします。
16.アラスカ猫さん
「アインシュタイン相対性理論の誕生」を早々に手に入れました。
しかし、読む時間がいまはなく、
目次だけ見たところ。
・特殊相対性理論はアインシュタインのオリジナルか
・アインシュタインの独自性はどこにあるか
・天才の直観か、論理的推論か
・一般相対性理論は不必要か
に関心を抱きました。
ありがとうございます。
この件、後日感想を述べさせていただきます。
（この本が通俗本であったとしても関心は変わりません）
「なぜ、相対性理論が未完成だと思いますか？」
今日か明日思いを説明します。（バカげたことかもしれませんが）
17.TaddyHattyさん
「光速度が可変になってしまうと、人間による仮説の検証が不可能になってしまうから」
これは、同感です。
私がこのトピックで見解をお聞きしたいことに含まれます。
”光の速度が絶対的で不変である”ありき。
なのでは？です。
「アインシュタイン相対性理論の誕生」を早々に手に入れました。
しかし、読む時間がいまはなく、
目次だけ見たところ。
・特殊相対性理論はアインシュタインのオリジナルか
・アインシュタインの独自性はどこにあるか
・天才の直観か、論理的推論か
・一般相対性理論は不必要か
に関心を抱きました。
ありがとうございます。
この件、後日感想を述べさせていただきます。
（この本が通俗本であったとしても関心は変わりません）
「なぜ、相対性理論が未完成だと思いますか？」
今日か明日思いを説明します。（バカげたことかもしれませんが）
17.TaddyHattyさん
「光速度が可変になってしまうと、人間による仮説の検証が不可能になってしまうから」
これは、同感です。
私がこのトピックで見解をお聞きしたいことに含まれます。
”光の速度が絶対的で不変である”ありき。
なのでは？です。
19.おくのすけさん
ありがとうございます。
自分が知りたいのは、相対論の歴史的経緯です。
ローレンツ、アインシュタインがらみのところが、
腑に落ちないのです。
アインシュタインも無から知識が生まれた訳ではないと思うので、
その前のローレンツなどなどの影響は必ず受けているはずです。
しかし、ローレンツなどなど理論ー＞アインシュタイン理論なら、まあ、そうか。
ですけど。
どうも、
ローレンツなどなど・・・突如ー＞アインシュタイン
としか思えず。
ローレンツ、マクスウェルの影響下にあるとは思いますが、
延長上にないのは、なぜ。。。と思ったからです。
まずは、アラスカ猫さん に紹介された「アインシュタイン相対性理論の誕生」を読んでみます。（今は無理ですけど）
ありがとうございます。
自分が知りたいのは、相対論の歴史的経緯です。
ローレンツ、アインシュタインがらみのところが、
腑に落ちないのです。
アインシュタインも無から知識が生まれた訳ではないと思うので、
その前のローレンツなどなどの影響は必ず受けているはずです。
しかし、ローレンツなどなど理論ー＞アインシュタイン理論なら、まあ、そうか。
ですけど。
どうも、
ローレンツなどなど・・・突如ー＞アインシュタイン
としか思えず。
ローレンツ、マクスウェルの影響下にあるとは思いますが、
延長上にないのは、なぜ。。。と思ったからです。
まずは、アラスカ猫さん に紹介された「アインシュタイン相対性理論の誕生」を読んでみます。（今は無理ですけど）
「アインシュタイン相対性理論の誕生」を読んで。
この本に書かれている「京都講演全文」。
”相対性理論の内容は恐らくは他でたくさんの書物をひも解くことによっても知る事ができます。けれどもこの理論の創始者が自らいかような考慮や苦心を経てこれに到達したかということを、私たちは他に求めることは出来ません。”
そして、
アインシュタインが自ら。
”私が相対性理論にどうして達したかをお話することは決してそう容易なことではありません。・・・・・・”と始まります。
自分はこの文章は以前読んでいます。
しかし、そのときは、なんら疑問はありませんでした。
『相対性理論の内容は恐らくは他でたくさんの書物をひも解くことによっても知る事ができる。
あとは、本人がそう言っているのだから、聞かれればその通りを話するしかない。』でした。
この本の「天才の直観か、論理的推論か」に書かれていることからすると、
自分の見解は・・・”解らない”です。
しかし、「京都講演全文」の言葉尻を取るならば、
”この思いつき”の特殊相対性理論。
”私は、はっと思いました”の一般相対性理論。
この本でもお決まりの”ローレンツ、ポアンカレが出てきます。
そしてまたもや、
「光速度の一定性」と「光速度不変の原理」が出てきます。
ぶっちゃけ、いいますと。
"直感”（直観ではなく）でしょ。です。
感じたんでしょ。です。
そして、理論を肉付けしたんでしょ。
です。
だから「決してそう容易なことではありません」なのでしょ。
自分はアインシュタインが大好きです。
もうこの世にはいませんが、
もし聞けるなら、
”直感ですよね”と聞きたいです。
自分は、理論を精神とか宗教などに結びつける気は毛頭ありませんし、哲学的にだけ捉えるつもりもありません。
アインシュタインは、
今までの理論に納得がいかない。
考えた。考え抜いた。
ひらめいた。
そして、理論づけは容易ではなかった。
だが、理論が出来た。
後に証明もされた。
奇跡である。
あくまでも、自分はですが、これなら納得できます。
おかしな考えでしょうか？
この本に書かれている「京都講演全文」。
”相対性理論の内容は恐らくは他でたくさんの書物をひも解くことによっても知る事ができます。けれどもこの理論の創始者が自らいかような考慮や苦心を経てこれに到達したかということを、私たちは他に求めることは出来ません。”
そして、
アインシュタインが自ら。
”私が相対性理論にどうして達したかをお話することは決してそう容易なことではありません。・・・・・・”と始まります。
自分はこの文章は以前読んでいます。
しかし、そのときは、なんら疑問はありませんでした。
『相対性理論の内容は恐らくは他でたくさんの書物をひも解くことによっても知る事ができる。
あとは、本人がそう言っているのだから、聞かれればその通りを話するしかない。』でした。
この本の「天才の直観か、論理的推論か」に書かれていることからすると、
自分の見解は・・・”解らない”です。
しかし、「京都講演全文」の言葉尻を取るならば、
”この思いつき”の特殊相対性理論。
”私は、はっと思いました”の一般相対性理論。
この本でもお決まりの”ローレンツ、ポアンカレが出てきます。
そしてまたもや、
「光速度の一定性」と「光速度不変の原理」が出てきます。
ぶっちゃけ、いいますと。
"直感”（直観ではなく）でしょ。です。
感じたんでしょ。です。
そして、理論を肉付けしたんでしょ。
です。
だから「決してそう容易なことではありません」なのでしょ。
自分はアインシュタインが大好きです。
もうこの世にはいませんが、
もし聞けるなら、
”直感ですよね”と聞きたいです。
自分は、理論を精神とか宗教などに結びつける気は毛頭ありませんし、哲学的にだけ捉えるつもりもありません。
アインシュタインは、
今までの理論に納得がいかない。
考えた。考え抜いた。
ひらめいた。
そして、理論づけは容易ではなかった。
だが、理論が出来た。
後に証明もされた。
奇跡である。
あくまでも、自分はですが、これなら納得できます。
おかしな考えでしょうか？
23.アスカ猫さん
ありがとうございます。
「1905年の三つの論文がアインシュタインの中ではつながっていた」
読み直してみます。
「特殊相対性理論に限っては、当時の物理学者(特にポアンカレ)ならアインシュタインでなくても誰かが到達していただろう」
これは同感です。
とくに、「特殊相対性理論に限っては」に同感です。
24.Gomiさん
ありがとうございます。
「奇跡である」の表現は自分の個性から来るものです。
一般的表現からは逸脱する認識はあります。
ただ、「相対性理論と呼ばれ光速度不変理論と呼ばれないのか」には興味がわきません。
相対性理論が相対性原理の影響は受けているが、延長線上にはない。
と思っており、ならば、なぜ光速度不変理論という様な考えに至ったか？
に興味があるのです。
そして、自分の考えは”直感”であった。
つまり、理論としては理屈が通らない。
どうしても、これが結論としか思えないからです。
結論は先に延ばします。
ありがとうございます。
「1905年の三つの論文がアインシュタインの中ではつながっていた」
読み直してみます。
「特殊相対性理論に限っては、当時の物理学者(特にポアンカレ)ならアインシュタインでなくても誰かが到達していただろう」
これは同感です。
とくに、「特殊相対性理論に限っては」に同感です。
24.Gomiさん
ありがとうございます。
「奇跡である」の表現は自分の個性から来るものです。
一般的表現からは逸脱する認識はあります。
ただ、「相対性理論と呼ばれ光速度不変理論と呼ばれないのか」には興味がわきません。
相対性理論が相対性原理の影響は受けているが、延長線上にはない。
と思っており、ならば、なぜ光速度不変理論という様な考えに至ったか？
に興味があるのです。
そして、自分の考えは”直感”であった。
つまり、理論としては理屈が通らない。
どうしても、これが結論としか思えないからです。
結論は先に延ばします。
- mixiユーザー
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