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光速度不変の原理についての疑問　その3
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0001ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/02/25(月) 17:37:27.44ID:???
光と同じ速度で動いても観測する光は変わらず時速３０万キロで走るとあるが、もう一人、止まったままの観測者がいた場合、その観測者からは時速60万キロで見えるってこと？

前スレ
光速度不変の原理についての疑問
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1535968404/
光速度不変の原理についての疑問　その２
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1550283748/
0952ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:36:41.97ID:???
>>947
＞普段からｃが同じになると考えることに慣れてるからそこに矛盾を感じないだけだろ

すべての慣性系で光速は一致する、と言うのが光速一定の原理と言い張る人のことだね。
何度も言いますが、たしかに相対性理論の啓蒙書では、
すべての慣性系で光速はおなじあたいになると書いてるけど、
アインシュタインが言っているのは、
ある慣性系で光速を測定すると、光源が運動していようが運動していまいが、あらゆる方向で一定の値になる
ということ。
これと、
あらゆる物理法則はすべての慣性系で等しいという相対性原理とを組み合わせることで初めて
すべての慣性系で光速は一致する
ということが言える。
もちろんこれは相対性理論の、帰結だから相対性理論とと矛盾しないし、原理を含んでいるから、相対性理論によるパラドックスの検討をするときに使ってもいい。
0953ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:43:52.02ID:???
>>952
ある慣性系Aで光速を測定すると、光源が運動していようが運動していまいが、あらゆる方向で一定の値caになる
ある慣性系Bで光速を測定すると、光源が運動していようが運動していまいが、あらゆる方向で一定の値cbになる

caとcbに関連性が存在する必要はまったくないよね？
それぞれ自分の慣性系で一定に見えると言う条件を満たせば良いだけなら、解釈はそれだけでは無いはずだよ。

相対性原理で物理法則は同じになるが【どんな物理法則】を想定すればcが同一になる？
0954ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:44:03.32ID:???
>>951
だから、

（1）
慣性Aにいる僕が光速を測定したら、光源の運動によらず、光の方向にもよらず、光速はcであった。

（2）
慣性系B にいる君が光速を測定したら、光源の運動によらず、光の方向にもよらず、光速はc'であった。

（3）
これだけではcとc'が同じかどうかはわからない。
でも相対性原理により、cとc'は同じでなければならないことがわかる。


ということなんだよ。

それを意識して書きをもう一度読んでみて。

http://eman-physics.net/relativity/einstein.html

http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/kairo09.htm
0955ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:54:20.49ID:???
>>953

光速一定と相対性原理から、あらゆる慣性系で光速が一定になるということを導く計算はえまnさんのホームページに書いてあると散々指摘している。

下記に抜粋する。

　アインシュタインが論文の中で言いたかった事を要約すれば次のようになる。
　「マックスウェルの方程式をいじって求めた結果を怪しまなくても、次の二つのことを認めるだけで同じ結果、すなわちローレンツ変換式が導ける。
だからこの二つを受け入れて、物理学を、特にガリレイ変換を見直してはいかがでしょう？力学の法則もローレンツ変換に従うと考えるのです。」
　その二つというのは、

光の速度は光源の速度に依らない 「光速度不変の原理」
どんな慣性系でも物理法則は同じ 「相対性原理」

というものである。

　広く知れ渡っているように、光速度はどの慣性系から見ても同じ値の定数である。これは観測事実である。
　このことは上で説明した二つの原理から導く事が出来る。やってみよう。


続く
0956ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:54:31.51ID:???
このサイトで書かれてるのは
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/kairo09.htm
マクスウェル方程式を当てはまれば「すべての慣性系でｃが同じ値である」ことが説明できると言ってるね。
つまり、マクスウェル方程式が存在しないなら、

>これだけではcとc'が同じかどうかはわからない。
>でも相対性原理により、cとc'は同じでなければならないことがわかる。

こんな導出はありえないということだ。
0957ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:54:31.52ID:???
続き



　自分から見てあらゆる光は一定速度である。また、自分とは別のある慣性系があって、そこにいる人にとっても光の速度は一定である。
しかし、その人が私と同じ速度の光を見ているかどうかまでは分からない。
ここまでが光速度不変の原理である。

　しかし両者とも光速は一定だというのだから、両者の観測したそれぞれの光速の値 c、c′の間に次の単純な関係式が成り立つはずだ。

c′=ac

　ここでc、c′は正の値とする。またaはお互いの相対速度の絶対値によってのみ決まる定数である。お互いの慣性系は同等なので、aの値は相手から私を見るときにも同じだろう。つまり次のようになる。

c=ac′

　ここまでが相対性原理である。上の二つの式を合わせれば、

c=a^2 c

であり、

a=1

でなければならない事が分かる。つまりどの慣性系でも同じ速度の光を見ていると言える。

　世間に出回っている入門的な解説書では「誰から見ても光速度が一定」であることを「光速度不変の原理」だと説明してしまっていることがあるが、これは誤りである。

まぁ、「光速度不変の原理」をこのように解釈してしまっても相対論自体の体系には影響はないので大きな問題ではないのは確かだ。
しかし、これでは両方の原理に「慣性系」という言葉が出てきてしまうことになって、それぞれの原理の独自性が薄らいでしまうではないか。

　「慣性系どうしの相対性」に関わる原理と「それ以外の原理」とを綺麗に分離させたところに、この二つの原理の美しさがある。
また、マクスウェルの方程式というややこしいものを基礎として持ち込まなくても済むところにもこの原理の美しさがある。

全文のリンク先。

http://eman-physics.net/relativity/einstein.html
0958ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 13:56:39.24ID:???
現代の速度定数ｃの定義とアインシュタインの論文の時代の光速定義は論文を調べれば異なる
導出されたローレンツ変換の意味は現代でも変わらない。

アインシュタイン論文で光は「光線」「発射」「到着」という用語を使っている。つまり
これらは幾何光学の用語であり波動性を完全に無視した概念である。
アインシュタインはこの概念でローレンツ変換を導出した、今の解説本も同様の概念。
これだけでは光の波動を使って干渉縞の位相（速度）を観測するMM実験を説明できない。
（アインシュタイン論文はMM実験を説明していない）
MM実験を説明するには波動のマックスウェル方程式のローレンツ変換で電磁波の
（真空中の）位相速度との関係を定義しなければならない。
1/√ε0μ0 = c　 (c 速度定数)
つまり、アインシュタイン論文のｃ定義では幾何光学で定義したｃを波動光学で再定義する
という論理的な問題がある。　
「光速不変の原理」の「光速」ではない現代の速度定数ｃ定義が適している。
0960ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:01:49.64ID:???
>>959
だよな、オレもそう思う。
マクスウェル方程式うんぬんの説明なしでは

>>でも相対性原理により、cとc'は同じでなければならないことがわかる。

↑このアホな導出は成り立たない。
ｃが同一という説明を原理に含めないなら、マクスウェル方程式に対して不変になりますよ。という説明が別途必要になる。
0961ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:01:59.71ID:???
>>956
＞>でも相対性原理により、cとc'は同じでなければならないことがわかる。
＞
＞こんな導出はありえないということだ。

なぜあり得ない？
えまnのサイトではそれをしてるけど？
0963ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:06:17.08ID:???
>>960
＞>>でも相対性原理により、cとc'は同じでなければならないことがわかる。
＞↑このアホな導出は成り立たない。

なぜ？


＞ｃが同一という説明を原理に含めないなら、マクスウェル方程式に対して不変になりますよ。という説明が別途必要になる。

なぜ？？
0964ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:09:08.76ID:???
>>962

そのサイトにもこう書いてあるけど？

　まず指摘しておかなければならない点は、『光速度不変の原理』が、（しばしば誤解されるように）「運動している観測者から見ても光は同じ速さで伝わる」と主張するものではないことである。
原論文にはっきりと記されているように、この原理は、光速が「光源の運動に無関係」だと言っているのであって、「観測者」の運動状態については全く触れていないのだ。
アインシュタインのロジックの構成を理解する上で、この点はきわめて重要である。




つまり、
「観測者」の運動状態については全く触れていないのだ。
というのは、どの慣性系でもということは言ってないという意味なんだよ。
0965ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:09:59.97ID:???
>>963
慣性系AとBで光速が同じ値である必要がまったくないからだよ。
別にエーテルじゃなくても構わないが、観測者の運動に随伴する媒質に対して光速が一定になるという解釈もあるし。
0966ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:11:28.17ID:???
>>960
＞ｃが同一という説明を原理に含めないなら、マクスウェル方程式に対して不変になりますよ。という説明が別途必要になる。


そのサイトにはこうも書いてあるよね


　それでは、なぜアインシュタインは、『相対性原理』と並ぶ重要な要請として『光速度不変性の原理』を掲げたのか。その理由は、彼が、マクスウェル方程式が厳密には成立しないことを知っていたからである。
0967ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:11:48.84ID:???
emanの問題点は、相対性をc=ac'とc'=acには課して、c=c'には直接課していないので、「結局相対性って何？何に適用できるの？」という疑問を生んでしまっているところにある
0968ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:12:17.48ID:???
>>965
＞慣性系AとBで光速が同じ値である必要がまったくないからだよ。

それだと、慣性系ごとに物理法則が違っちゃうよね。
0969ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:13:05.35ID:???
>初学者に馴染み深い「どの慣性系でも光は同じ速さで伝わる」という「光速度不変性」が語られるのである。
>　注意していただきたいのは、この意味での「光速度不変性」が、マクスウェル方程式を基本的な物理法則として認めた場合、
>『相対性原理』の帰結として導かれることである。マクスウェル方程式は、電磁場の振動が波動方程式に従い、
>その波速が真空に関する物理定数によって定まることを含意している。
>従って、『相対性』の要請通り、任意の慣性系でマクスウェル方程式が成り立つならば、
>どの慣性系でも光速が等しくなることは自明である。

マクスウェル方程式無しでは、そのアホみたいな導出はありえませんよ。と、しっかり書かれてる。
0971ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:21:54.44ID:???
>>968
それがエーテル説と同様な媒質の物理性質によって変わる説のたぐい
辻褄合わせの繰り返しになるから、今ではトンンデモ扱いになる。
0972ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 14:40:33.02ID:???
慣性系であらゆる音波の速度の最大極限値である一定の有限速度ｃが有ると定義すれば
ローレンツ変換と同じものが導出できるだろう。
しかしこの定義では音波の物理現象以外には適用できない狭いものとなる。
0975ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 15:07:50.63ID:???
>>972
＞慣性系であらゆる音波の速度の最大極限値である一定の有限速度ｃが有ると定義すれば
＞ローレンツ変換と同じものが導出できるだろう。

音とは違うのだよ、音とは。

音波は空気との相対速度で音速が変化するからローレンツ変換は不要。
光はエーテルとの相対速度での光速の変化が観測できなかったから音とは違ってローレンツ変換が必要。
0976ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 16:26:10.95ID:???
>>975
＞音波は空気との相対速度で音速が変化するからローレンツ変換は不要。
ガリレイ変換だというバカか
低速の音波では違いが観測できないが、あらゆる音波は亜光速の音波も含まれる。
音速もローレンツ変換されるということだ。
0977ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 16:38:53.77ID:???
>>975
バカにも分かるように例えれば
空気の静止系からみて　ｃ−ｖ（ｖ音速）で運動する観測者から見て
反対方向に進む音波の速度は　　ｃ−ｖ+v = c になるのか？　なるわけないよな。
0978ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 17:00:15.43ID:???
交通整理しようとしても視野狭窄した奴が馬鹿呼ばわりしかしないから無理だな
罵り合いでを見ててもツマランから放置スレに登録しとこ
0979ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 17:39:23.04ID:???
ｃがあらゆる音速の極限値という意味もわかんようだな。
他の
ガリレイ変換と媒質の仮説で説明したい奴が辻褄合わせでも説明できれば間違いとはいえない。
ローレンツ変換が絶対正しいと論理証明できないのだから、論破しようとするだけ無駄。
0980ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 18:00:55.00ID:???
>>979
＞ｃがあらゆる音速の極限値という意味もわかんようだな。

光は光速で伝播するけど、
音波は絶対に光速に到達することはあり得ない。
なぜなら音波は物質を使って伝播するからだ。
たしかに音が伝わる物体はローレンツ短縮するけど、それは光速一定の原理があるからですあって、音波が一定というのは意味が違う。
こんなこともわかんないのか。
0982ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 18:16:43.26ID:???
>>969
馬鹿、よく読め。方程式の具体的な形なんか想定していない。

「光の伝播」という観測可能な物理現象について語る以上、これを記述する方程式の存在が――既知の微分方程式の形で表されるか否かは別にして――当然の前提となる。
ところが、『相対性原理』の要請によって、この方程式はあらかじめ形式が座標変換に対して不変であるように制限されてしまう。
特に、「光源の運動によらずに光速が一定」という表現を用いた場合は、方程式が発光体や媒質の項を含まないことが含意されるので、「座標系によらずに光速が一定」という一般的な「光速度不変性」が直ちに導かれることになる。
0984ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 18:34:44.53ID:???
>>982
＞特に、「光源の運動によらずに光速が一定」という表現を用いた場合は、方程式が発光体や媒質の項を含まないことが含意されるので、「座標系によらずに光速が一定」という一般的な「光速度不変性」が直ちに導かれることになる。

僕は、「座標系によらずに光速が一定」は、相対性理論による帰結だと主張して袋叩きにあってるのだけど、あなたはどっち派？

「座標系によらずに光速が一定」は相対性理論の前提として必要だよ派？

それとも僕と同じ、（光源の運動によらず）光速一定の原理と相対性原理とから導かれるから前提としては不要派？
0989ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 20:07:24.30ID:???
>>980
＞音波は絶対に光速に到達することはあり得ない。
アタマ悪いな、極限だといってるだろ。
剛体というものは実在しないが、弾性体の極限として力学には有るのと同じだ。
0993ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:10:50.13ID:???
>>937
>実験事実があるんだから「すべての慣性系で光速ｃが同じ値になる」←これは必要ない、とか言う人がアホなだけ

相対性原理から明らかだから、って何度説明しても分からん腐れ頭。
はよ死ね。
0994ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:20:34.30ID:???
＞　世間に出回っている入門的な解説書では「誰から見ても光速度が一定」であることを「光速度不変の原理」だと説明してしまっていることがあるが、これは誤りである。

＞まぁ、「光速度不変の原理」をこのように解釈してしまっても相対論自体の体系には影響はないので大きな問題ではないのは確かだ。
＞しかし、これでは両方の原理に「慣性系」という言葉が出てきてしまうことになって、それぞれの原理の独自性が薄らいでしまうではないか。

＞　「慣性系どうしの相対性」に関わる原理と「それ以外の原理」とを綺麗に分離させたところに、この二つの原理の美しさがある。
＞また、マクスウェルの方程式というややこしいものを基礎として持ち込まなくても済むところにもこの原理の美しさがある。

＞全文のリンク先。
＞
＞http://eman-physics.net/relativity/einstein.html
0995ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:23:12.03ID:???
>>937
＞だがね？元からあるこの2つだけでは音波と同じ媒質を伝わる波の考え方にしかならない。

釣られないぞ！

＞もちろん、「MM実験の結果を原理とする」が不適切であることは言うまでもない。

誰も「MM実験の結果を原理とする」なんて言ってないんだけど。
誰と戦ってるの？
0996ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:27:03.16ID:???
>>984
光という特殊な物理現象と相対性原理という抽象的な原理を使うのが問題といえる
相対性原理が物理法則の座標変換を規定してるなら、光の物理法則もそれに含まれてるだろ
「光速不変の原理」と「相対性原理」が独立した原理（公理）といえないのが問題だ。

ローレンツ変換という一般的な原理を導出するための梯子だったと考えれば問題ない。
つまり、ローレンツ変換が基本原理であり、それに含まれる不変速度ｃを持つ。
マックスウェル方程式の変換で　1/√ε0μ0 = c　 (c不変速度 )　と追加すれば
慣性系で真空中の 光速（位相速度）が不変になる。
0997ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:32:18.96ID:???
空気男他が >>885 のリンク先記事↓には反論しないのが不思議

特殊相対論の二つの基本原理のうち,光速度不変性の方は,次の限界の速さの存在に置き換えることができる:
・限界の速さの存在: 有限の大きさの限界の速さが存在する.
相対性原理から,この限界の速さの値は,すべての慣性系で同じ値になることが言える.
なぜなら,電子の加速実験による限界の速さの測定を考えると,もし慣性系ごとにその測定値が違ったとしたら,
それは慣性系ごとに物理法則が違うことを意味するからである.相対性原理に矛盾しないためには,限界の速さはすべての慣性系で同じ値でなければならない.
0998ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2019/03/06(水) 21:38:03.37ID:???
限界の速さの値がすべての慣性系で共通であることがわかったところで次のことを考える.
ある慣性系で限界の速さで運動しているもの(X とする)があったとしよう.
別の慣性系から見ても X は限界の速さで運動しているといえるだろうか?
答えは Yes である.以下がその証明である.

別の慣性系から見たら限界の速さでなかったと仮定して矛盾を導こう.
限界の速さより速いということはあり得ないから,この慣性系では X は限界の速さより遅いことになる.
だとすると,この慣性系では X を追い越す物体 Y を考えることができる.これをもとの慣性系で見ると,
Y が Xを追い越していることになり,X が限界の速さであることに矛盾する.
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