光速が変化すると一般相対論は成り立ちませんよね？

一般相対論においてはもはや「光速度一定」は原理ではないのだった。
https://eman-physics.net/relativity/light_speed. …

そうすると、慣性質量と重量質量の等価原理は成り立たないので、一般相対論って成り立ちませんよね？

光の等価原理による水星の近日点移動の説明
https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/e/dd632f606e5cf94 …

フライバイ異常は、光の速度がすべてのフレームで等方性であり、ドップラー効果によって宇宙探査機の速度を測定するために使用される方法で不変であるという仮定の結果であると仮定されています。[14]測定された一貫性のない異常値：正、ヌル、または負は、この仮定を緩和して簡単に説明されます。フライバイ操作中、観測者の方向のプローブの速度成分Voは、プローブによって送信された無線周波数fの相対変位dfに、ドップラー効果によって光のローカル速度c 'を掛けたものから導出されます。Vo =（ df / f）c '。セスペデス・キュレ仮説によれば、[15]可変重力エネルギー密度場を通過する動きにより、空間の屈折率n 'がわずかに変化し、したがって光の速度c'がわずかに変化します。これにより、不変量cに基づくドップラーデータの補正が行われます。これにより、地球の基準座標系でのフライバイ操作の速度またはエネルギーの変化が誤って推定されます。
考慮されていない横方向ドップラー効果—つまり、放射状速度がゼロで接線速度がゼロでない光源の赤方偏移。[13]ただし、これは、レンジングデータの同様の異常を説明することはできません。
ダークマター地球の周りのハロー。[16]
https://en.wikipedia.org/wiki/Flyby_anomaly

実はうまくいかない理由はある程度わかっています。
これは質量を持つ物体の「大きさ」が一般相対論と量子力学で反対の振舞いをすることに関係しています。
一般相対論によるとブラックホールの大きさは質量に比例します。
一方，量子力学によると物体は波のように振舞い，その波長はその物体の質量に反比例します。
つまり，物体の大きさの目安となる長さは，重力では質量に比例し，量子論では質量に反比例する，という具合に完全に反対になっていて，これが重力と量子論を一緒に考えることが難しい原因なのです。
http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/science/quest …

質問者からの補足コメント

• 藤永先生のブログでは、http://huzi.blog.ocn.ne.jp/undokuhn/
  >　アインシュタイン自身はこの二つの質量をどう考えていたのでしょうか？
  >１９４８年６月１９日付けでLincoln Barnettという知人に送った手紙に、
  >「M=m/√(1-(v⁄c)^2 )を導入するのは、それに明確な定義を与えることが不可能なので、よく
  >ありません。‘静止質量’m 以外の質量は導入しない方がよい。M を導入する代りに、運動物
  >体の運動量とエネルギーの表式を話に出す方がよいのです。」

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/06/21 08:32

• 特殊相対論の光速度不変の原理を、一般相対論の等価原理に置き換えただけで、
  
  その関係の、本質であるといっている運動量とエネルギーの表式がないのでは？

    補足日時：2020/06/21 08:53

• その光速変化の系間の表式がないので、フライバイ異常に対しても計量ができないのでは？

    補足日時：2020/06/21 09:00

• しかも、スケールの変化は、特異点を産むので、古典の限界になるのでは？
  
  そのどれもが大きさのある時計を大きさのない座標点として扱う「矛盾」を持っているが、時間と空間を分けて伸縮させないニュートン力学では特に問題にならなかった。　この「矛盾」を相対論のように問題先送りして時空を一体に伸縮させた場合、どこかに特異点が生じ理論が破綻する。　
  https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/c/062438fabd13cd1 …

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/06/21 09:13

• ＞さぁどうだったかな・・・分かりません（知りません）．
  ＞＞特殊相対論の光速度不変の原理を、一般相対論の等価原理に置き換えただけで、
  ＞置き換えるような性質のものではないのでは？？
  
  あいまいですねえ、相対性原理、つまり物理法則は同じというには、どちらかが必要では？
  
  これは観測者の時計の進み方を繰り込んで結果を得ないと、量子の質量も大きさも決まってないことを意味する。ちょうど素粒子論の質量の繰り込み理論の様だ。　質点ありきでどこかに時空の特異点が生じる相対性理論や、時間の次元が入って尚、エネルギーや運動量に不確定性原理[3]がある量子力学、双方に問題ある。https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/c/062438fabd13cd1 …

    補足日時：2020/06/21 09:23

• 運動エネルギーによる質量増加の検証となったカウフマンのベータ線屈曲の実験 (16-03-03-02)
  https://atomica.jaea.go.jp/data/detail/dat_detai …

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/06/21 09:54

• ＞「複合粒子と素粒子では状況が違う」という話と，「一般相対論と量子力学で反対の振舞いをすること」が，どうつながるのか分かりません．
  
  コンプトン波長（コンプトンはちょう、英: Compton wavelength）とは、粒子の質量を長さとして表した物理定数である。
  ⊿λ＝h/⊿mc、h/c＝⊿m⊿λ
  時間を加えると、p＝hf/c＝mw＝Mc、慣性質量と波長の不確定性関係はなくなるってことでは？

    補足日時：2020/06/21 10:08

• ＞そろそろ飽きてきましたが，ここだけ
  
  わからないのに飽きるのはよくありません。
  
  しかしながら、そもそもの始めから、理論の仮定が、そこから物理的事象の十分に完全な方程式を十分任意性のないように導くことができ、そこに測定棒と時計の理論を基礎づけるほどしっかりしてはいないのであるから、この手続きは正当である。座標の物理的解釈を（それ自身可能な何かを）一般にあきらめたくないならば、このような矛盾を許すほうがよいが──もちろん、理論の以後の研究において、それを取り除く必要はある。」（１９４６）。http://www1.odn.ne.jp/~cex38710/clock.htm

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/06/21 10:34

No.5 ベストアンサー 回答者： ibm_111 回答日時： 2020/06/21 10:29

そろそろ飽きてきましたが，ここだけ

>運動エネルギーによる質量増加の検証となったカウフマンのベータ線屈曲の実験 (16-03-03-02)

質量増加っていうか相対論的質量増加でしょ
これと一般相対論は特に関係ないです．

この回答へのお礼

でも、テンソルだけでは物理になりませんよ？

お礼日時：2020/06/21 10:32

No.4 回答者： ibm_111 回答日時： 2020/06/21 09:43

>以下の先生の言ってることが間違ってるといってます？

いや，そうは言ってないと思いますが？？

「複合粒子と素粒子では状況が違う」という話と，「一般相対論と量子力学で反対の振舞いをすること」が，どうつながるのか分かりません．

この回答へのお礼

エネルギーの増減と、スケールの変化を混同してませんか？
というより、
相対論は本質である運動量とエネルギーを表式にできてないのでは？

エネルギーの増減にともなう、重力質量の変化
E＝M0・c^2＋ｃ・ｐ＝Mg・c^2

光速変化に伴う、慣性質量の変化
mi＝(c/w)Mg＝Mg/√(１－v^2/c^2)

相対論的質量
mr≠(c/w)Mo＝M0/√(１－v^2/c^2)

お礼日時：2020/06/21 09:52

No.3 回答者： ibm_111 回答日時： 2020/06/21 09:19

>慣性質量が変化するでは？

たぶん複合粒子（内部構造がある，言い換えると励起状態がある）と素粒子（電子等）では状況が違っていて，

複合粒子なら内部エネルギーの増加を通じて慣性質量が変化するというのはありえるが，
素粒子では m^2 = g_μν p^μ p^ν（mは質量，g_μνは計量テンソル，p^μは4運動量）で決まるので，慣性質量も変化しない（スカラーなので）のではないかと．

この回答へのお礼

つまり、以下の先生の言ってることが間違ってるといってます？

実はうまくいかない理由はある程度わかっています。これは質量を持つ物体の「大きさ」が一般相対論と量子力学で反対の振舞いをすることに関係しています。一般相対論によるとブラックホールの大きさは質量に比例します。一方，量子力学によると物体は波のように振舞い，その波長はその物体の質量に反比例します。つまり，物体の大きさの目安となる長さは，重力では質量に比例し，量子論では質量に反比例する，という具合に完全に反対になっていて，これが重力と量子論を一緒に考えることが難しい原因なのです。
https://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/science/ques …

お礼日時：2020/06/21 09:28

No.2 回答者： ibm_111 回答日時： 2020/06/21 09:04

>慣性質量が変化するでは？

さぁどうだったかな・・・分かりません（知りません）．


>特殊相対論の光速度不変の原理を、一般相対論の等価原理に置き換えただけで、

置き換えるような性質のものではないのでは？？


>その関係の、本質であるといっている運動量とエネルギーの表式がないのでは？

一般相対論における運動量とエネルギーの関係は
エネルギー・運動量テンソルの共変微分=0で与えられます．
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%8D …

この回答へのお礼

うん、一般相対論は、等価原理で考えたけど、出来上がったものは
等価原理にも、光速度不変にも縛られないんで
重要なのは、一般相対性原理だというんですけど、
テンソルのみでは、使えないんです。

これは、「物理法則は、すべての座標系において同じ形式でなければならない」あるいは「一般座標変換によって物理法則は不変である」という原理であり、数学的には、「全ての物理法則はテンソル形式（と共変微分）を用いて記述されねばならない」ということになる。 https://ja.wikipedia.org/wiki/一般相対性原理

お礼日時：2020/06/21 09:12

No.1 回答者： ibm_111 回答日時： 2020/06/21 08:21

>光速が変化すると一般相対論は成り立ちませんよね？

いや，成り立ちます．
一般相対論は局所ミンコフスキー空間での光速不変は要求しますが，
十分遠い観測者から見ると光速が不変でないように見えることはありえます．

この回答へのお礼

その場合、慣性質量が変化するでは？

光速度のとき、重力質量＝慣性質量

光速変化のときは？

お礼日時：2020/06/21 08:25