マイケルソン＝モーリーの実験の説明

公転する地球は等方向に収縮し、時計の進み方も遅れるので、
X-Y干渉計にその効果は表れない。

でよろしいでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 

  もっというと、絶対静止座標系を前提にしなければ、
  
  (ct)2-x2-y2-z2（c: 光速、t: 観測者にとっての時間、(x, y, z): 観測者にとっての物体の空間座標）はローレンツ変換に関して不変な量である（つまりいかなる座標系で物体を観測してもこの値は同じになる）。そこで、d(cτ)2=d(ct)2-dx2-dy2-dz2としてτ=∫dτとτを定義すると、このτも不変量となる。このτが固有時である。 https://ja.wikipedia.org/wiki/固有時
  
  進行方向にだけ収縮するなんて仮説はいらないのでは？

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/02/23 11:10

• d(cτ)^2 = d(wτ)^2 -dx^2 -dy^2 -dz^2
  距離x,y,zはー、つまり収縮した観測者からみると、今の光速度は一定ということになります。
  https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/e/4ed8ac23902e5d7 …
  
  相対的に宇宙は膨張してみえるので、静止座標系なんて前提にしなくていいですよね。

    補足日時：2020/02/23 11:12

No.5 ベストアンサー 回答者： puyo3155 回答日時： 2020/02/23 21:09

マクスウェル方程式を、座標変換に対して不変にすることは、式をいじれば、だれにでもできます。

ローレンツも、ポアンカレも、いろいろその変換の屁理屈を、自然界の法則と結びつけて考えだそうとしていた。ローレンツは、MM実験で光速が不変という事実を、マクスウェル方程式に当てはめて、方程式が不変になるような座標変換を考えた。ところが、座標変換が意味することが最後までよくわらなかった、それが、進行方向に収縮云々の話かと。ポアンカレも、式の解釈を、普遍的な原理に結びつけようとして挫折した。

アインシュタインはまったく違う発想。彼だけは、「光は一定の速度で伝わり、その速度は光源の運動に依存しない」という単純な仮説から、マクスウェル方程式を使わずにローレンツ変換を直接導き、その結果、同時性が異なることを、わかりやすく示した。この発想の転換が相対性理論の肝なのでは？

そう考えると、変換式の一部を取り出し、その解釈を、質問者の独自論にしたところで、式をいじれば、そういう屁理屈も成り立つよね、ってだけで、挫折した、ローレンツやら、ポアンカレとやってることは同じ。その本質的な意味が、光速度不変のような単純な原理で説明できれば別ですが。

この回答へのお礼

もはや、一般相対論においても、光速度は不変ではないので、

アインシュタインは、弱い等価原理を拡張して、慣性系で成立するすべての物理法則（重力や力学の法則を除いた、すべての物理法則）は等価である、という表現を行った。
https://ja.wikipedia.org/wiki/等価原理
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になるが、そもそも重力質量=慣性質量になるのは局所的なもので、重力質量と慣性質量の比 mg/mi が物体によらないというのが保存則から重要で
これに光の運動量と光速の関係で、質量をその比例係数とすると、
|p| = h f / c = mg c = mi w
https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/e/a053f2cd967d60a …

お礼日時：2020/02/23 21:35

No.4 回答者： konjii 回答日時： 2020/02/23 09:56

アインシュタインの考えた光は架空の光（lightなんて使うので読者は混乱します）。

サニャック効果の一例であるリングレーザージャイロスコープは現実の光。
ひゃまさんはこれらをごたませにして、質問するので皆は混乱します。
意地悪だねー、ひゃまさん。
相対論では
公転する地球は等方向に収縮し、時計の進み方も遅れるので、
X-Y干渉計にその効果は表れない。
で良いのですが
マイケルソン＝モーリーは実際の光で実験したし、世界中で追試もされて、同じ結果になっています。
これも正しい。
人に役立つのは、実験結果です。

この回答へのお礼

ローレンツもアインシュタインもMM実験は説明してない、および却下してるので
あたらめて、ひゃまがこれでいいかって質問してるだけで、

相対論を持ち出して混乱してるのは回答者では？

お礼日時：2020/02/23 11:01

No.3 回答者： chiha2525 回答日時： 2020/02/22 23:52

他の回答のお礼を見たのですが、最初の質問の『等方向に収縮』や『時計の進み方も遅れる』というのは、相対論の話ではないのでしょうか？　マイケルソン＝モーリーの実験は相対論に先立つ実験ですので、この実験が行われた時にそのような相対論的な解釈がされたわけではないのは当然ですが・・

もう少し面白い話をお探しなら、サニャックの実験もぐるるってみてください（以下は、サニャック効果wiki）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%8B …

この回答へのお礼

ローレンツ：物体が進行方向に収縮する。
アインシュタイン：時空が進行方向に収縮する。
質問：物体が等方向に収縮し、時計の進み方も遅れる

お礼日時：2020/02/22 23:58

No.2 回答者： Arima01 回答日時： 2020/02/22 20:58

＞相対論は説明していませんが・・・

相対性理論の説明をすればいいのですか？
『公転する地球は等方向に収縮し、時計の進み方も遅れるので、』とおっしゃっているので、
相対論の話をしていると思い、また概要は理解していると思ったのですが、相対論の説明をすればいいのですか？


国語力がなくてすみません。
＞（あなたは）相対論"を"説明していませんが・・・
と言うことでしょうか？
＞相対論（のこと）は"話"していませんが・・・
と言うことでしょうか？

この回答へのお礼

フィッツジェラルド＝ローレンツ収縮は、絶対静止座標系に対して、物体が進行方向に収縮する。
相対論は、進行方向に時空が収縮する、つまり世界間隔

ローレンツは、MM実験に対して物体だけ収縮するとしたので、アインシュタインの時間が変化するとした相対論に対して
取りさげたが、アインシュタインはMM実験を説明したわけではない

というのが、何処にでも書いている物理学の歴史です。
そんな基本は聞いてません。

お礼日時：2020/02/22 21:35

No.1 回答者： Arima01 回答日時： 2020/02/22 18:59

相対性理論のことかな？

Wikipediaによると、
特殊相対性理論は1905年のことで、一般相対性理論は1915年のこととあります。
（https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B8%E5%AF%BE …）

一方、マイケルソン＝モーリーの実験は1887年に行われたとあります。
（https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4 …）

このことから、マイケルソン＝モーリーの実験で「時間の遅れ」や「空間の収縮」は考慮されていないと考えられます。

また、地球の公転速度は秒速30km程度らしいので、光速の0.01%くらいです。
なので、実験の精度を考慮すると誤差の影響の方が大きくなるでしょう。

この回答へのお礼

そんなグルるとでてくるようなことで、説明できるならググります。
ちなみに、相対論は説明していませんが・・・

お礼日時：2020/02/22 20:22