光速普遍について考える
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2018.11.08_____

  波の仲間である光や音の伝わる速さについて考えましょう。 ドップラー効果は波の伝わる早さの違いによるもので、 伝わる速さの違いによるものではありませんので、 考えがこんがらがらないようにするため、 ドップラー効果は除外してください。

  音速の速い順は、 個体中 > 液体中 > 気体中 です。 気体中では、 音速は絶対温度の平方根に比例しますが、 気圧の影響はほとんど受けません。 光速の速い順は、 気体中 > 液体中 です。 光速は、 大気中では真空中に比べて 0.028% 遅くなります。

  音速は通常の大気中でのことを考えてください。 また、 光速は真空中でのことを考えてください。 光は伝わる媒体が無くても伝わります。

  音速は、 音源の「 観察者に対する相対的速度の大きさ 」には関係ありません。 しかし、 音速は、 伝わる媒体( 空気 )の「 観察者に対する相対的速度の大きさ 」に関係します。 大地に対して観察者が移動してなくても、 風が吹いていたら音速は変わりますし、 無風でも観察者が移動していたら音速は変わります。

  光速は、 光源の「 観察者に対する相対的速度の大きさ 」には関係ありません。 真空中では、 光は「 観測者に対して常に移動していない空間 」を伝わってきます。 大地に対して観察者が移動していても、 観察者にとって観察者の空間は相対的に移動しているのではなく、 常に静止しています。 したがって、 大地に対して移動している観察者にとっても移動していない観察者にとっても光速は同じです。 これが「 光速普遍の原理 」です。

 「 光速普遍の原理 」だからといって、「 自分に対する光の速さ 」と「 移動をしている他人に対する光の速さ 」とは等しいと考えるのは間違いです。「 自分に対する光の速さ 」と「 移動をしている他人の立場に立った上での、 その他人に対する光の速さ 」とは等しいのですが。 ここが相対性理論を勘違いしないための要点です。

 「 移動をしている他人に対する光の速さ 」に「 自分に対するその他人の速さ 」を相対論的に合成してやると、「 自分に対する光の速さ 」になりますが、 それは「 移動をしている他人の立場に立った上での、 その他人に対する光の速さ 」に等しくなります。