相対論の思考実験において、光を構成する場はすべての視点で不動ということですか。

Question

相対論の思考実験において、光を構成する場はすべての視点で不動ということですか。

『相対論思考実験のトリック』
https://note.com/abikonobuhiro666/n/nfdf7fa0ed859

等速度運動する宇宙船の天井から真下に発した光は、船外視点では斜めに進むように見えるが、これと、船外で同方向に同距離進んだ光は同じものなのか、同じものとして扱っていいのか、そもそも本当に斜めに進んでいるのかとずっと疑問に思っていた。

結論から言うと、光速度不変の原理の「光速度」とは光の伝播速度であり、光の伝播でないものを光の伝播として扱ったことがこの思考実験のトリックすなわち相対論のトリックである。

この思考実験で船外視点の光の伝播を表したと思われる斜めの矢印の、垂直成分は電場と磁場が交互に形成されていてこれは光の伝播だが、水平成分は場の移動であり、このようなものは光の伝播に存在しない。光の伝播速度と場の移動速度の合成は見かけの速度であり、見かけとは「実体がない」ということである。

光速度不変の原理の「光速度」は「光の伝播速度」か「光の伝播速度と場の移動速度の合成すなわち実体がない見かけの速度」か。

0.8cで進む宇宙船の、後端から前方に発した光をa、前端から後方に発した光をbとする。

前者なら、aの見かけの速度は1.8cで内訳は「伝播速度1c・移動速度0.8c」bの見かけの速度は0.2cで内訳は「伝播速度1c・移動速度－0.8c」になる。

後者なら、aの見かけの速度は1cで内訳は「伝播速度0.2c・移動速度0.8c」bの見かけの速度は1cで内訳は「伝播速度1.8c・移動速度－0.8c」になる。

ちなみに両者どちらでも、船外視点で船外空間を進む光の速度の内訳は「伝播速度1c・移動速度0c」になる。

見かけの速度が不変の場合、船外視点では、宇宙船の、後方ほど時刻が進み、前方ほど時刻が遅れるので、宇宙船の天井から真下に発した光を構成する電場と磁場は後方上から前方下へ斜めに形成される。場が移動しなければ斜めに伝播すると言えるが、船外視点で移動しないなら宇宙船視点で移動することになってしまう。斜めに伝播すると言えるためにはまた、宇宙船視点と場の数が同じになるように場が斜めに伸びる必要があるが、これも船外視点で場が移動しないことが前提になる。重要なのは場のでき方ではなく場の移動であり、移動するなら移動速度があり、移動速度と伝播速度を合成した見かけの速度が不変なら伝播速度が変化するということである。

見かけの速度が不変の場合、船外視点では宇宙船の時間が遅れ、時間の遅れと前述の前後の時刻差によって伝播速度が変化する。aは進む先ほど時刻が遅れるのでなかなか進まずbは進む先ほど時刻が進むのでぐんぐん進む。宇宙船がほぼ光速で進むとき、つまり移動速度がほぼ1cのとき伝播速度はほぼ0cになり、天井から真下に発した光を構成する場は次の場を生まないまま何万年もほぼ水平方向に移動し続ける。一つの場がほぼ後方からほぼ前方に部分的に形成され続けるが、形成された部分は存続している間移動し、消失部と未形成部を含む全体の形状は宇宙船視点のそれと同じになる。

光速度不変の原理によって時間が変化し、時間の変化によって光速度が変化するというのは変な話だが、いうまでもなく前の光速度は見かけの速度、後の光速度は伝播速度というのがこの話のトリック。

伝播速度は不変か変か。そもそもマクスウェル方程式が表す光速度は伝播速度ではなかったか。相対論が「見かけの光速度不変の原理」に基づくものであることを支持者は理解しているのだろうか。

宇宙船視点で移動しないものは船外視点で移動し、船外視点で移動しないものは宇宙船視点で移動する。船外空間を進む光の経路は船外視点で移動しないから宇宙船視点で移動する。船外空間を進む光の宇宙船視点のみかけの経路は宇宙船視点で移動しないから船外視点で移動する。船外空間を進む光の無限の視点のそれぞれのみかけの経路が船外視点で飛び交っている。伝播によって進む実体ある真の経路が移動しないとき光はその空間を通ったと言える。

宇宙船の天井から真下にドローンを等速度で動かしたとき、始めの加速を無視すれば、宇宙船と船外どちらの視点でもドローンの経路は直線になり、真の経路と見かけの経路の区別はつかない。しかし、ドローンが加速と減速を繰り返すときの経路は、宇宙船視点では直線だが船外視点では波線になる。

光の伝播が、場が等速度で連続的に動くものなら真の経路と見かけの経路を見分けることはできないが、実際には光の伝播は、場が次の場を生み出すことで進むものであり、場自体は動かない。宇宙船視点で不動の場には実体があり、実体があるものはすべての視点で観測可能で、船外視点では移動する場として観測されるのが当たり前の話。宇宙船視点で不動の場が船外視点でも不動だとしたらそれにも実体があることになり、宇宙船視点では不動の場とそれから分かれて移動する場が観測される。光が発せられるとあらゆる方向にあらゆる速度で移動する場が無限に生み出されるので、懐中電灯を点けただけで地球が消滅することになる。もちろんそんなことにはならないし、そんなトンデモを言ってるのは私ではなく相対論支持者である。

「見かけの光速度不変の原理」や「見かけの光経路不動の原理」といった非科学的な前提でも科学的考察は可能だが、その結果は当然疑似科学である。前提と考察と結果のそれぞれの正誤の組み合わせは八通りで、この場合は前提:誤 考察:正 結果:誤。

伝播速度が不変なら見かけの速度が変化し、見かけの速度が不変なら伝播速度が変化する。変化するのは伝播速度か実体がない見かけの速度か。地球空間を進む光を地球で観測してもそれはわからない。

中略

船外視点で船外空間を斜めに進む光の電場と磁場の輪は移動することなくその場でできてその場で消えながら斜めの方向に形成される。船外視点で宇宙船空間を垂直に進む光の電場と磁場の輪は水平方向に移動しながら垂直方向に形成される。輪が同時に三個存在するとして、輪が形成された瞬間の画像を合成したとき、前者は斜めの鎖になり(図左)、後者は縦になった三つの輪の鎖が斜めに並ぶ(図右)。側面が見える方の輪は前者は斜め後者は縦になっている。後者の例の斜めの矢印上がどうなってるかというと、輪が外れている場合もあり、いずれにしても鎖としては不自然で、光の伝播の体をなしていない。要するに後者の斜めの矢印には光の伝播としての実体がない。光がかりに鎖でなくても、両者には必ず何らかの違いがあり、違うものを同じものとして扱うことはできない。後者で光の伝播として扱えるのは垂直成分だけである。

chiha2525 · Accepted Answer

コピペやめろ
こういう主張の誤りの多くは、『１つの現象』をＡとＢで別に観測しているのに、ＡとＢとで『別のものを観測している』と勘違いして、あとはヒャッハーと考えて間違えてると主張してるのがほとんど。
（質問文？読んでないよ）

satoumasaru · Answer

ここは論文発表をする場ではありません。相対論を否定されていらっしゃるようですが意見を発表するのなら物理学会で行って下さい。

一般社団法人物理学会
https://www.jps.or.jp/

相対論の思考実験において、光を構成する場はすべての視点で不動ということですか。

コピペやめろ

ここは論文発表をする場ではありません。

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