今、空間に時間を加えた時空座標を考えます。
異なる慣性系 S と S' において、2点を S(t, x, y, z), S'(t', x', y', z') と置きます。
慣性系 S から S' への相対速度を v とし、 光速度を c と置くと、次のようになります。
t' = γ(t - vx/c^2)
x' = γ(x - vt)
y' = y
z' = z
γ は次のようになります。
γ ≡ 1/√(1-v^2/c^2)
この γ(ガンマ) が、ローレンツ因子です。
■ローレンツ変換
「光速 c は不変である」という前提に立つと、γは意味を持ち始めます。
どの慣性系においても光速度が一定であるということは、大変な矛盾を含んでいます。
70km/時で進む電車から見ると、70km/時で並走する車の相対速度は 0 km/時です。
ですから、電車の中にいる人には、並走する車が止まって見えるはずです。
しかしながら、光というものについてだけは特別です。
光と同じ速度で進む電車があったとして、その中にいる人が電車の外を走る光を見ても、やはり光速で進んでいるように見え、「止まっては見えない」のです。
これが現代物理学の前提であり、相対性理論の基礎となります。
これは一般的な直感と矛盾しますが、その矛盾を治めたのがローレンツ変換です。
ローレンツ変換の物理学上の最大の意義は、論理的帰結として時間が歪むことにあると私は考えます。
時空の2点はローレンツ内積不変の性質によってローレンツ変換の下に不変となり、すなわち、世界間隔は不変に保たれるのです。
■JUJU
先日、JUJUはアインシュタインと髪型が似ていると書きましたが、それだけで両者に関連があるというのは、いささか勇み足かと思います。
偉大なアーティストと科学者に共通するのは、偉大な作品を残したという点です。
■「あなたがくれたもの」 JUJU
あなたのその後ろ姿 追いかけて歩いた
それも今日まで 明日からは もうふたりでは歩けない
これは、一般には別れの曲とされますが、私は違うと考えます。
「あなた」とは「光」を指し、「追いかける」とは、「光速に近づく」ということを意味しています。
「それも今日まで」「明日からはもう2人ではあるけない」とは、相対性理論の誤りを指摘していると考えられます。
笑えないその冗談も いつも足りない言葉も
解ってしまう 胸の内は だから何も言わないで
「笑えない冗談」「足りない言葉」とは、「一般相対性理論」の矛盾を指し、そんな事はJUJUには解ってしまうから、「特殊相対性理論」などという言い訳は聞きたくない(何も言わないで)と言うことです。
確かに、ローレンツ収縮は実験結果との矛盾が指摘されており、アインシュタインもまた「一般相対性理論」の矛盾を「特殊相対性理論」として説明を重ねています。
それを鮮やかに説明してみせたのが、JUJU です。
あなたのことすべて いつも変わらずに
誰より好きだった それは今も 明日からも
これは、「光速度不変の原理」を語っていると思われます。
さよならするだけで 何も変わらない
巡り会えた奇跡 消えはしない いつまでも
光が逆行(さよなら)してさえ、光速度が観測ベクトルによらない(何も変わらない)と、繰り返し「光速度不変の原理」を強調しています。
「巡り会えた奇跡」とは、かつての恋人ではなく、現代物理学に巡り会えた奇跡を語っていると思われます。
その奇跡(定理)は、いつまでも消えない(不変である)と、JUJUは言っているのです。
そろそろ、やめましょうか。。
出勤の方、行ってらっしゃいませ。
そうでない方、家族サービスを。
私は少し寝ます。
C.O.D. Club 〜授業はちゃんとしてます〜
