磁石ではなくコイルの方を動かしたら電流は流れない？

Question

アインシュタインは彼の論文？の「電気力学の部」で、磁石を動かせば
電流は生じるが、コイルを動かした場合は、理論上は電流が流れないと
しているが、その嘘、本当ですか？

ddtddtddt · Accepted Answer

#3です。

＞とにかくこんなくだらないやり取りもうやめにしませんか？　疲れるだけです。

そうですか。ではこれで最後にしましょう(^^)。

＞ガリレオの相対論を支持するものは、こんな屁理屈あっという間に一刀両断です。

＞磁石が動いてコイルは動かない？
＞何じゃいそれは？ということです。
＞つまり、動くとか動かないはまさに相対的で、決め付けられるものではありません。
＞磁石が動かないと言うのは、ぽけ～っと突っ立って磁石を持っている実験者の話であって、
＞コイルからすると動いているのです。
＞また、コイルが動かないと言うのも同じです。
＞実験者がコイルを持っているか、置いているかの話であって磁石からするとコイルが動いているのです。

＞それこそがまさに相対性理論なのです。
＞真の相対論とはそういうことなのです。

だからアインシュタインは、そう言ってるじゃないですか(^^)。「Maxwell の電磁力学は、（現在、通常に理解されるように）動く物体に適用すると、現象に本質的であるとは思えない非対称性を導く」、と。

＞ですから、アインシュタインの論文で、静止系が連発されても何の気にもとめられないで支持されるのです。

何回読んでも、静止系は連発されてませんが。相対静止系はありますけどね(^^)。

＞↑上記の根拠となる資料をお持ちですか？

光源に対する光速度不変と相対性原理の組を「証明する」ような、実験があるのか？という意味であれば、そんなものはありません。その理由は、前に述べました。

あるのは、真上に光を投射しても真上にしか進まなかったという、「実験結果だけ」でしょう。でもその「実験結果達」は、あなたもたぶん認められるんですよね？(^^)。

＞余分なものという言い方がクサイのです。
＞否定というのは「エーテルは絶対に存在しない！！」
＞これしかありません。

＞余分なものとか、必要ないとかいう言い回しは完全否定ではありません。

完全否定は出来ないんですよ。その理由も前書きましたし、根は「証明する実験はあり得ない」と同じです。数学の人に怒られそうですが(^^；)、全ては仮定だよと最初に宣言する数学なんかを除いては、完全否定を独断したら、それはもう学問ですらありません。

＞なぜなら、エーテルを完全否定したら、ガリレイ変換しかありえないからです。

エーテルを完全否定しても、ローレンツ変換は成り立ちますよ。どっちを取るかと聞かれれば、げんざい実験で反証されてない方です。

＞ローレンツと同じ結果になるということは、根っこのところはエーテル論なのです。
＞アインシュタインはおそらくローレンツの発想をパクッテ、エーテルの言葉を光速不変の言葉で言い表し、すなわち別のタイプのエーテル論で処理しただけです。
＞（ＭＭ実験で、光速が不変ではないかと囁かれ始めたのもヒントになったのではとも考えています。）

あなたは、物理と言わず数学を応用する全ての分野における、数学の意義も位置付けもわかっていない、と言えば十分だ。

＞光速不変論では、光に慣性があるかどうかを述べることは口が裂けても触れることができません。
＞それが分かっているから、アインシュタインは生涯、光の慣性については黙秘しています。

電磁気学によれば光（電磁場）には慣性があります。前に言った、電磁場の内力であるマックスウェル応力が原理的には観測可能なものであるからには、電磁場は運動量の出し入れを行うので、局所的に作用・反作用の法則に従い、ニュートン力学の結論として慣性を持つ事になります。それは当時からの常識だったので、アインシュタインは言う必要もなっかただけです。

電磁場の慣性は実験事実です。慣性がなければ、電磁場を利用した永久機関が作れてしまうんですよ(^^)。

＞ですから、私から「光には慣性がありますか？」と聞かれ、教祖様が最後まで口を割らなかったため、相対論信者たちはどう答えてよいものやらと、右往左往しています。
＞ある者は、光にも慣性はあると言い、またある者は、光には慣性がないと言い、さらにある者は、そんなことはどうでも良いと言う始末です。

ある者は、光にも慣性はあると言い　→　ちなみに電磁気学によれば光には慣性があるけどね。これは相対論とはあんまり関係ないけど、言わなくてもわかるよね？。

またある者は、光には慣性がないと言い　→　ふつうの粒子の慣性とは現れ方違うけどね。でも慣性がなければ、永久機関だよ。

さらにある者は、そんなことはどうでも良いと言う　→　特殊相対性理論は、電磁場の慣性とは無関係に成り立つ。何故なら、電磁場の伝達機構には触れていないから。

・・・こんなところでしょう。

以下、余談です。

１．あなたが頼れる物
＞＞両者には、見事なまでに（対称でなく）反対称の整合性がある。
＞と分かったような分からない言葉で表現される。

＞＞の方は自分の言葉で、ちょっとカッコつけ過ぎましたね(^^；)。別に対立した事を述べてる訳じゃないと、強調したかったんですが・・・、

＞そのこと自体がそもそも物理ではありえません。

という事は、あなたはマックスウェルの電磁気学も受け入れられない訳だ。

またニュートン力学には、絶対空間，絶対時間というトンデモの考えが含まれているので、絶対静止エーテルを否定したように、あなたにはニュートン力学も認められない。

ガリレイの慣性法則は史実としては、円運動の慣性であって、ガリレイ変換は円で慣性運動する地球の運動を感じられない事を、明確に言うためのものだった。こんな「中途半端なもの」は、あなたは当然認められないのですよね？。

あなたには、頼れる物がほとんどない。

２．数式の重要性
　ガリレイが「そんな事、やるのも馬鹿らしい」と言ったという裁判記録は疑わしいと思ってますが（記録は大概裁く方が付ける）、ガリレイは本来、そんな人ではない。

「やってみなけりゃわからない！」と最初に言った人だ。じっさい彼は「聖書は一般的理解に資するために、事実とは違う事が沢山書いてある」と、当時としては火炙りになってもおかしくない事まで言っている。でもこれ、教会組織からはほっておかれたんですよ(^^)。

またガリレイ以前には、チコ・プラーエとコペルニクスがおり、ケプラーは同時代人で、少なくとも天文学者の間で地動説はなかば常識と化していた。折しもカニ星雲の超新星爆発を、庶民達は目撃してしまい天界は聖書の記述とは全く違うのかも？と、けっこうみんな思い出していた。

でも教会はそれらを全部ほっといた。望遠鏡観測によるガリレイの月の凹凸の発見も、全部含めて。それは物理理論がどういう結果を出そうと、望遠鏡観測で月がどう見えようと、カニ星雲が爆発しようと、「神が宇宙を、そう造った事にはならない」からだ。
※あなたは何を言われようと、そうならないのは明らかだと言う．

ではガリレイ裁判は何故起こったか？。「やってみなけりゃわからない！」と、彼は斜面実験による落体理論の検証を行い、地上の物質にも天界の物質と同じ、「円運動の慣性」を見い出してしまったからです。そしてその事をもとにして、地球（地上）も天界の星々と同様に、「動きうるものだ」という事を、「数学的に論証」してしまったからです。「地動説は可能だ」と。

これに対して教会は、一言も反論できなかった。何故なら教会の理論的基礎は、アリストテレス自然学と結びついたスコラ哲学で、そこでは数学が重視されていたから。結局教会は、地動説をもってガリレイ裁判を起こせなかった（罪状には入ってはいたが、その他の方が多い。つまり玉虫色）。ガリレイの正式な罪状の一つに、こんなのがある。

・ガリレイは、人間が数学を神と同等に扱えるという事を、一部言っている．

これが教会の本音でしょう。これが数式の力です。だから数式でもって語らなければ、誰も相手にしません。数式だけが全てでないは、本当ですよ。でもあなたは、数式抜きで定性論を語るには、訓練が足りなさ過ぎる。

３．アリストテレス学派
　理論はこうでなければならないと頭から決めつけ、偏見と先入観をもって頭から否定し対抗理論を調べず、調べたとしても偏見と先入観を優先させて読み、日常レベルの経験事実さえ素直に受け入れない。

これが、アリストテレス学派に対する自分の評価です。もちろん当時としては、避けられないところはありましたよ。またアリストテレス自身は、こういう人ではなかった。

自分のあなたに対する評価は、アリストテレス学派に対する評価と同じです。あなたは、アリストテレス学派の特徴を良く体現している。

＞とにかく光速不変を証明した実験など存在しないのですから、アイ～ンの相対論は嘘から始まっていることは間違いないのです。

くどいですが、何かを証明する実験なんかありません。でもあなたは、MM実験の結果そのものが捏造だという意見でしたよね？。だとして、光源に対する光速度不変「だけ」が真実なら、MM実験そのものが成り立たないと思えると、自分は聞きました。当然、成り立つ理由や光速度バラバラ結果の実験結果はあると返ってくると思いきや、あなたは、全ての観測者に対する光速度不変を「証明する実験」を示せと言うばかりだ。某人の激情もわかる気がします。

でも「お開きに」にするんでしたね？(^^)。では、さようなら(^^)。

ddtddtddt · Answer

#4です。良い機会なので、もう止めようかと思ったのですが、やっぱり言いたくなっちゃうんですよね(^^)。漢字の変換ミスもしたし・・・(^^)。

(1)
　　・こうでなければならないと頭から決めつけ、他の意見を偏見と先入観をもって頭から否定し、他の意見を聞いたふりをしても偏見と先入観ををもって曲解し、日常レベルの経験事実さえ素直に受け入れない。

あいかわらず、そういう行動をしますね(^^)。上記のように言うのはじつは２回目で、前にも「先入観を持たずに、皆さんの書き込みをちゃんと読んだ方が良い」と、申し上げた事がある。

(2)
＞＞光源に対する光速度不変「だけ」が真実なら、MM実験そのものが成り立たないと思えると、自分は聞きました。

「聞きました」は、「（あなたに）訊きました」の間違いです。あなたに質問したんですよ。それも２回も・・・。もっとも「聞きました」も、辞書によれば常用外の用法ではあるんですが、当事者どうしであれば大丈夫だろうと、気を抜いたのが間違いだったようだ(^^)。

(3)
　あいかわらず、自分の言った事にさえ嘘をつきますね。特に最後の下りはひどいものだ。気づいてないでしょうけど。ところで自分は、エーテルはないと思ってるとつごう４回も言ってますから、「今さら音波の話を持ちだされても、困っちゃうだけ」です(^^)。

ちなみに、無風状態で音源が運動しても大気に対する音速は一定ですが、音波も慣性を持ちます。運動量とエネルギーを輸送する現象だからです。ふつうの粒子の慣性とは、現れ方は違いますけどね(^^)。

(4)
　以下は自分に対して、よせばいいのにと思いつつ・・・。

ところで音波の話は、ニュートン力学を使っていませんか？。あなたの意見ではニュートン力学は、絶対空間，絶対時間の考えを含むトンデモ理論なので、あなたにはとても認められないと思う。

電磁誘導の法則とローレンツ力を認められないのだから（←言ってる意味がわかります？）、あなたにはマックスウェルの電磁気学も認められないと思う。「光速」「光速」と言ってますが、インターネットや衛星テレビは何故使えるんですか？。光速の値を、あなたは本当に計算できます？。電磁気学が成り立たないなら、こんな通信をしなくても、良かった訳だ(^^)。

あなたによれば事実は何かを証明するものだから、ガリレイの慣性法則と相対性原理が円運動に関するものである事が史実である以上、それらが「中途半端なもの」である事は証明された訳だ。認められませんよね？(^^)、そんなもの達は。

ちゃんと考えないと、あなたの言ってきた事、言う事は全て、まるごと無意味になり兼ねませんよ。

(5)
　でも水掛け論になってきたから、引き際だな、この辺りが・・・(^^)。

ddtddtddt · Answer

#2です。

＞私には、ある理屈からすると、電流は流れるが、別な見方をすると流れないなどと、読者を混乱させ、・・・

この評価は、少しバランスが悪いと思います。

・磁石を動かすケースでは電場が発生する（←ある理屈）ので、コイルには電流が流れる．
　　・従って、同じある理屈（←磁石を動かせば電場発生）から、コイルを動かすケースでは電場は発生しないので、
　　　「それ以外の作用がコイルに働かないなら」、電流は流れない．
　　※ここまである理屈．

・磁石を動かすケースではコイルに起電力は発生しない（←別な見方）ので、
　　　「それ以外の作用がコイルに働かないなら」、電流は流れない．
　　・しかし、同じ別の見方から、コイルが動けばコイルに起電力が発生するので、コイルには電流が流れる．
　　※ここまで別の見方．

と読めますので、対立する考えを並べた訳ではない。両者には、見事なまでに（対称でなく）反対称の整合性がある。

で、読者が混乱するかどうかですが、それは読者の勝手だと思いますが。上記はアインシュタイン以前に認められていた電磁気学の法則を述べただけで、並べて述べれば誰がやったってこうなりますよ。そして上記の状況は、相対論を考慮する／しないに関わらず、今でもこのままです。だって高校の実験室レベルで確認できてしまうから。

＞それらを統一して考えられる自分（アインシュタイン）の相対論の正当性へと誘導しているように読み取れました。

誘導は言葉としてどうかな？とは思いましたが、誘導じゃないのか？と問われれば誘導ですよ。かつ、それは当然です。論文のAbstractの部分は、執筆者の問題意識と目的が最も明確に現れるところです。また、それを書くように査読者（論文審査員）達から、要求もされます。アインシュタインはここで、

・コイルに流れる電流は、磁石が動いてもコイルが動いても、磁石とコイルの相対運動が同じなら、
　　　全く同じ電流になり、かつ（実験事実として）相対運動にしか依存しないのに、
　　　それぞれ説明が違うのは（電場と起電力）、腑に落ちないよね？

と、まさに問題提起しています。

・以下、中段部分の引用。

この種の例は、"光の媒体" に相対的ないかなる地球の運動の発見の試みも成功しなかった事と共に、力学だけでなく電磁力学の現象も、絶対静止の概念に対応する特性を持たないことを示唆する。

それらは、むしろ、微小量の1次のオーダーに対してはすでに示されたように、それに対して力学の方的式がよく成立する全ての座標系に、電磁力学と光学にも同じ法則が有効であるだろうことを示唆する。

我々はこの推測を、(その趣旨を以降、"相対性の原理" と呼ぶ。) 仮説の状態へと持ち上げ、そしてまた、別の仮説を導入する。

それは、単に外見上、前者と両立しないようにみえるが、すなわち、光がつねに真空を、放射する物体の運動状態とは独立に、確定した速度 c で伝播するというものである。

これらふたつの前提は、静止物体のための Maxwell の理論に整合的な、単純な運動物体の電磁力学の理論を達成するのに十分である。

″光エーテル" の導入は、余分なものとして証明されるだろう。

なぜなら、ここで開発する視座からは特別な特性を用意した "絶対静止空間" を必要とせず、電磁過程が実行される真空の点に速度ベクトルを割り当てることもないであろうからである。

・中段部分の引用終わり．

う～ん、片山泰男さんの訳は、けっこう劣悪だな(^^；)。むしろこっちの方で、読者は混乱してしまいそう・・・。

「それらは、むしろ、微小量の1次のオーダーに対してはすでに示されたように」とは、恐らく2回目のMM実験の事を言ってます。という事は、MM実験では光速度の変化は測れなかったという事を、アインシュタインも信じたんですよ。もし相対性理論があなたの言うようなものであれば、アインシュタインもMM捏造実験結果の被害者になるんですが(^^；)。

アインシュタインはこのように、じつは実験結果から全てを発想する人ではありませんでした。というのは、当時すでにローレンツ短縮仮説と局所時の導入で、光速度の変化を測れない機構は解決済みだったと、言って言えない事はないからです。アインシュタインはMM実験結果は知っていたようですが、ローレンツの理論は知らなかったらしい、というのは本当だと思います。何故なら、2人のアプローチは全く異なるからです。という訳で、光速度不変を証明した実験はごまんとあるとは、言ってないと思います。光速度不変を証明した実験はMM実験で十分だと思ったのは、ローレンツの方です。

続く「それに対して力学の方的式がよく成立する全ての座標系に、電磁力学と光学にも同じ法則が有効であるだろうことを示唆する。」の、「それに対して力学の方的式がよく成立する全ての座標系」とは恐らく、ニュートンの運動方程式がそのまま成り立つ慣性基準系の事でしょう。

「電磁力学と光学にも同じ法則が有効であるだろう」とは、同じ慣性基準系で、マックスウェルの電磁場方程式もそのまま成り立つ事を認めよう、という「相対性原理」の提唱です。光も粒子の運動も、我々が普通に体験する地球上と同じ環境下では、実験結果から導かれた理論通りに常識的に振る舞うのだ、という事を、仮定（原理）に格上げするよ、と。

次に光速度不変の原理ですが、オリジナルな形では「・・・光がつねに真空を、放射する物体の運動状態とは独立に、確定した速度 c で伝播するというものである」というもので、じつは光源に対して光速度不変だったんですよ。

これが「全ての観測者に対して光速度不変」になるのは、「相対性原理と組になる」からです。地球という慣性基準系では、「相対性原理」から電磁場方程式は、光速度を決める定数も含めてそのまま成り立つ事になります。光源と供に運動する観測者にとって、光源からの光は、地球環境と同じものと思えますが、同じになる保証はありません。だから「原理として」立てるんです。

それさえ認めれば、光源でも電磁場方程式は光速度を決める定数も含めてそのまま成り立って光速度度はcとなり、地球と同じな全ての慣性基準系では相対性原理により、そこでも電磁場方程式は光速度を決める定数も含めてそのまま成り立つので、そのような全ての観測者にとって光速度は一定値cとなって、全ての観測者に対して光速度不変という事になります。

＞そして、ここには光エーテルについてクサイこと書いていますね。

「″光エーテル" の導入は、余分なものとして証明されるだろう。」の部分ですか？。自分には以上の経緯より、「エーテルを否定した」としか読めないのですが。

・最後の引用．

開発する理論は、全ての電磁力学と同様に、剛体の運動力学に基づく。

なぜなら、そのような何れの理論も、剛体(座標系)、時計、そして電磁過程との間に関係せざるを得ないからである。

運動物体の電磁力学が、現在、直面する困難の根本にはこの状況への不十分な考察が存在する。

・引用終わり．

今までの事情はあったにせよ、良くぞここまでアインシュタインは突き抜けられたよね、と自分は思います。絶対に普通の感覚ではない。なので発表当初、この論文は、誰も信じなかったというのが実情でしょう。歴史は実際にそうでしたし、査読した人も「まぁ～、こういうちょっと面白い考えもありだよね」みたいな感じでOKをだしたのかも知れない。アインシュタイン自身も、どっちかと言うと、試論として提出した雰囲気が濃厚だ。

でもその後の100年以上の歴史は、そうではなかった。そこを、どうお考えですか？。

ddtddtddt · Answer

この部分ですか？。

・以下、引用．

［運動する物体の電気力学について，A.アインシュタイン］
(Translated from "Zur Elektrodynamik bewegter Körper, " Annalen der Physik, 17, 1905.) の片山泰男訳の「序文」．

Maxwell の電磁力学は、（現在、通常に理解されるように）動く物体に適用すると、現象に本質的であるとは思えない非対称性を導く。

例をあげれば、磁石と導体の相互の電磁力学的な作用である。ここに観測できる現象は、導体と磁石の相対的運動だけに依存する。そこでの習慣的見かたは、これらの物体のどちらが動くかによって明確な違いを示す。

というのは、磁石が動き導体が静止のときは、磁石の近傍に確定的なエネルギーをもつ電場を生じ、導体の部分が位置する場所に電流が起きる。

一方、磁石が静止し導体が動くときは、磁石の近傍に電場は生じない。

しかしながら、導体のなかに起電力が起き、それにはそれ自身、エネルギーが対応しない。しかし、それは、（このふたつの場合の相対的運動の等価性を想像させるように）それが前の場合の電気力によって作られたものと同じ経路と同じ強さの電流を生じる。

・引用終わり．

どうでも良い事ですが、上記を他の人も参照するかも知れないので言います。

上記は論文「運動する物体の電気力学について」の序文です。「電気力学の部」ではありません。今風に言えば、論文のAbstractやSummary（概要）に相当する部分です。

次は、上記だとしての話です。

上記では、コイルが動いても電場は発生しないと確かに言ってますが、コイルに電流が流れないとは言ってません。少なくとも自分には、そう読めます。

・磁石が動いてもコイルが動いても、両者の相対運動が同じならコイルには全く同じ電流が流れ、
　　　それらに関しては、それぞれ理論的説明がなされているが、
　　　全く違う理由に基づいている所が腑に落ちない．

このように読めます。

コイルが動いても電場が発生しないのは事実です。高校の物理実験室レベルで確認できます（とは言っても、高校レベルとしては、けっこうハイレベルな気も(^^；)）。しかしコイル（運動する回路）には起電力が発生し、電流が流れます。これも、高校の物理実験室レベルで確認できます。

ztb00540 · Answer

理論上コイルを動かせば電流は流れます。
一度試してください。
ＳＮＳＮの上をコイルを動かすのですよ。

磁石ではなくコイルの方を動かしたら電流は流れない？

#3です。

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#4です。

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#2です。

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この部分ですか？。

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理論上コイルを動かせば電流は流れます。

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