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あの詳しく教えてください「光速」というものを理論の基本にすえると、理論が単純で美しくなることは、

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質問者：てくびちゃん。
質問日時：2022/03/03 11:36
回答数：6件

あの詳しく教えてください

「光速」というものを理論の基本にすえると、理論が単純で美しくなることは、物理学をある程度勉強したことのある人なら誰でも知っている。

しりません。

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回答 (6件)

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No.6ベストアンサー

回答者： aokisika
回答日時：2022/03/05 16:16

大学の物理学科を卒業しましたが、光速を理論の基礎にせざるを得なかったために、理論が複雑でややこしくなったと感じています。

光速度が他のものと同じように変化してくれれば話は簡単なんですが、測定した結果、観測者の運動状態によらず一定になってしまいました。そこで、なぜ光速度が一定であるように見えるのか？

ローレンツは空間が伸び縮みするから光速度が一定になるのだと考えたのだけれども、なぜ空間が伸び縮みするのかわからない。

フィッツジェラルドは、時間が伸び縮みするので光速度が一定になるのだと考えたけれども、これもなぜ時間が伸び縮みするのか説明できない。

すったもんだの末に、物理学会全体に雰囲気として「これが光というものの性質なんじゃあないだろうか？」ということになりつつあったのだそうです。あとはだれが猫の首に鈴を付けるか？だってねえ考えてみてくださいよ。「光速度が一定であるというのが、光というものの本質的な性質なのだ。」と言ってしまった後で、やっぱり光速が変化するケースを発見しました。なんてことになったら赤っ恥を書くじゃぁないですか。

みんなが「どうしようかなぁ」と互いに顔色を窺っているときにアインシュタインが、「光の速度が一定であることには皆さん異存はないでしょうから、これを指導原理にして理論を組み立ててみました。」とぶち上げた、ということらしいです。
おかげで相対論の授業のややこしいことと言ったらありゃしなかったです。今でも、授業で習ったことの半分も理解できていないと思っています。

ちなみに他の回答者が「光速度一定が結論として導かれます」と書いているのは間違いです。相対論の授業では、そんなことは習いませんでした。とにかく光速度一定が出発点でした。

アインシュタインは私とは美的センスが異なるので、電磁気学が美しくなったと感じていたらしいです。私はそれを否定はしませんが、あまり美しいとは思えません。好き嫌いは理屈じゃあないです。平安時代にはおかめ顔が美人でやせてほっそりしたのはぶすだったそうですから。

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この回答へのお礼

助かりました

ありがとうございます

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お礼日時：2022/03/05 21:54

No.5

回答者： tknakamuri
回答日時：2022/03/03 13:30

光に限らず、光速や重力定数などを 1 とする「自然単位系」は

いろいろなものが提案されてます。

相対性理論でよく使われるのは

時間の単位 1 m= (1/299792458 s)
距離の単位 1 m(従来通り)
重力定数を 1 (無次元量)

とするもの。
すると　光速が 1(無次元量) になります。

速度は光速との比になり無次元量
質量は 1 kg は 7.754× 10^(-22) m
力 1 N は 8.261 × 10^(-45) m

相対論の式から cとG が全て消えてとてもすっきりします。

幾何学単位系と呼ばれています。