絶対性理論
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2020.04.15____
(1) 特殊相対性理論における絶対性
特殊相対性理論には4つの 「 絶対性 」 があります。
第 1 の絶対性は 「 観察者の慣性系の絶対性 」 です。
ある観察者が移動しながら静止している物質を観察したとしても、 相対性理論では、 その観察者からすると、 自分は静止していて物質の方が移動していると見ます。
第2の絶対性は 「 観察者の慣性系の独自性 」です。
「 観察者の慣性系 」 は独自のもので、 ある観察者に対して相対的に移動している他の観察者の慣性系と共通部分を持ちません。 ある観察者の慣性系においては、 他の観察者の慣性系は無限小の点にすぎません。
第3の絶対性は 「 光速不変・普遍の原理 」 です。
真空中では光は伝わる媒介を持たず、 真空中における観察者に対する光の伝わる速さは C m/s と一定であり、 光源の観察者に対する相対的速度に依りません。 一瞬放たれた光の伝達については、 光源の絶対的・相対的移動はなんら影響を及ぼしません。
あなたの慣性系では、 真空中における光の伝わる速さは C m/s と一定ですから、 移動している物質に対する光の速さは C m/s ではありません。 同じ光源から放たれた光について、 あなたの慣性系を走る光子と、 他人の慣性系を走る光子は同じものではないのです。
第4の絶対性は 「 相対性原理 」 です。
等速直線運動をしている観察者が多数いて、 その移動速度がそれぞれ異なっていても、 彼らが観察すると、物理学の法則が不変な形を保つという原理です。 つまり、 ニュートンの運動方程式 や マクスウェルの方程式 は同じ形式で表されます。
第3の絶対性 と 第4の絶対性 は 「 特殊相対性理論の二大原理 」 と言われます。
(2) 慣性系の独自性

上の図は、 光源に対して静止している観察者Оの観察です。 光源を中心とする円周上に8人の観察者たちがいます。 彼らは矢印のような速度ベクトルで等速直線運動をしています。 この瞬間に光源が一瞬光を放ちます。 すると、 8人の彼らには別々の時刻に光が届きます。 これでいいのです。 そして、 次のように考えてみるのはどうでしょうか?
「 光が放たれた瞬間の観察者О 」 = 「 過去の観察者О 」 にとっては、 確かにその考え方は矛盾を生じるが、 「 現在の観察者О 」 にとってはなんら矛盾を生じない。 「 光が放たれた瞬間の観察者О 」 は、 すべての観察者にとって同時刻に光源が光を放ったと思ったのだが、 それは間違いで、 光源が光を放ったのは、 それぞれの観察者にとって異なる時刻であったのだ。