例えば、私たちは張胖子(チャン・パンズ)を見て、体重が5斤増加したとしましょう。私たちはすぐに張翼德(チャン・イーデ)の体重も確実に5斤増加したと断定できます。なぜなら、この二つの名前が指すのは同一人物だからです。張胖子と張翼德の体重の増加は、張胖子と張翼德の体重の比率が不変であることを意味します。
光速が私たちに相対的な速度 v で運動するとき、光速の分子――空間位移 r の変化を引き起こすことは、必ず光速の分母――時間 t の同期変化を引き起こします。
なぜなら、光速の分子――空間位移と光速の分母――時間 t は本質的に同じものであり、私たちが人に二つの名前を付けて呼んでいるのと同じで、張胖子と張翼德のようなものだからです。
このことから推論できます。光源が私たち観察者に対して等速運動であろうと加速運動であろうと、光速の分子と分母は必ず同期変化し、このため光速は終始不変となります。
この表現が広義相対論の基本を正しく表しているのは、広義相対論の基礎の一つである「二つの相互に運動する観察者が測定する同一の光束の光速は同じである」ことによるからです。
2. 光速不変に対するローレンツ変換と狭義相対性理論の解釈
狭義相対論における光速不変とは、光が静止している時に発した光が、私たち観察者に対して毎秒 30万キロメートルであることを指します。
この光源が私たち観察者に対してある速度 v である方向に沿って等速直線運動をしているとき、その発した光を私たち観察者が依然として毎秒 30万キロメートルと観察することを指します。
ローレンツ変換は狭義相対論の核心と基礎であり、光速不変はローレンツ変換の主要な依拠です。
なぜ光速は不変なのか? 相対論は何も説明せず、また説明できる能力もありません。
相対論はただ光速不変を一つの事実として受け入れ、それを展開し推論し、そして無理に力学を修正し拡張した不完全な理論にすぎません。