
No.3
- 回答日時:
>光速も必ずしも不変とは言えない
そういう議論は意味がない。
光は「観測者が属する系において光速度で直線運動する」のである。
なにがなんでも光速度でまっすぐ進んで見えるわけではない。
ブラックホールがいい例である。
ブラックホール付近の時空は特異点に向けて滝のように流れ落ちている。
光はこの系の中では光速度で進行する。
しかし流れのない無限遠にいる我々から見ると、時空の流れなど感知できないのだから、光の到着が遅くなる、すなわち相手の時間が引き伸ばされる。
このように、光と同じ系にいれば光は光速度でまっすぐ進むが、異なる系から同じ光を見ればそうでないように見える。
ブラックホールに落ちてゆく宇宙船がある。
無限遠に居る我々から見れば宇宙船を発した光が遅延してゆくから宇宙船の時間が引き伸ばされ、宇宙船の落下速度は次第に減少、事象の地平線付近でついに止まってしまう。
しかし当の宇宙船にいる宇宙飛行士から見れば、この宇宙船は速度を減ずることなくブラックホールに落下を続け、有限時間内に特異点に衝突する。
この時空のねじれは次元数を落とすと直感的に理解できる。
平らな紙に敷かれたまっすぐなレールの上を豆電球が等速直線運動している。
このレールは1か所だけ山になっており豆電球はその山を駆け上がり駆け降りる必要がある。
しかしまっすぐであることは変わりないし速度の増減もない。
レールや豆電球を直接見れるなら、向きを変えたのは山があるからだとすぐわかるし速度が変わらないことも納得できる。
しかしすりガラスを挟んで真上から見たらどうだろう。
見えるのは豆電球が発した光だけである。
山のところで「豆電球の速度が変わった」と見えるはずである。
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