相対論の考え方[連載]4
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RE:相対論の考え方[連載](1029/1239)
久保 康治様、コメント、ありがとうございました。

3.0*10^8 m = 1 sec が成立する自然単位系では、長さmを時計secで測定でき
る世界でなければなりません。また逆に時間secを長さmで測定できなければな
りません。このような測定ができなければ 3.0*10^8 m = 1 sec とすること
はできません。このような測定ができないのに、証明のみ進めていくのですか
ら、相対論は数学です。相対論が物理であると言い張るならば、このような測
定ができなければなりません。

相対論では、3.0*10^8 m/sec = 1(無単位) このようにしています。相対論で
は、この式が正しいとしている理由をお教え願えませんでしょうか。
また、できましたら、前回1022番発言の中の
cgs静電単位系真空の誘電率(無次元)=cgs電磁単位系真空の誘電率(s^2/cm^2)
この等式が正しい理由も、お教え願えませんでしょうか。Yasushi様から、ま
だ、お返事がいただけないので、よろしかったらお願いします。

>c = 1(無次元)とするなら、よくある「v/c」という記述は単に「v」になっ
>たりします。

「v/c」と「v」は v/c = v にはなりません。相対論では v/c = v にして
良い理由をご説明願えませんでしょうか。
v(m/sec)は、c=1(無単位;c/cのこと)にした時点で、v/c(無単位)に変
換されていなければなりません。この約束に従うのが物理です。

>その定義で話を進めて矛盾がでるならともかく、今の段階では
>齟齬があるとは言えないと思いますので、いま少し、連載の展開を見てはい
>かがでしょうか。もちろん、現段階で矛盾が出ることを見つけておられるな
>らばご指摘されるのもいいかと思います
>ただ、ほかの教科書などとは説明が違う、ということだけでは矛盾とは言え
>ません。

教科書は今までの知識や考えを元に書かれています。そのすべてが正しいこと
が証明されたとは思えません。教科書の理論は人間の考えで作り出されたもの
です。別の考えが現れて、今までより合理的に説明できれば、それまでの理論
は捨てさられてよいはずです。理論とはこのようなものだと考えています。
私は相対論に矛盾を感じています。そして相対論の平方根の式は別の説明がで
きるのです。

3.0*10^8 m = 1 secという定義そのものが、現実にはありえません。なぜな
ら、時間と長さの両方を1つのもので測定する計測器が存在しないからです。
ですから3.0*10^8 m = 1 secは、現実では偽であると言ってよいと思います。
定義(=仮定)が偽なら、結論の真偽判定はいいかげんなものになります。
仮定が偽ならば結論は真である。
仮定が偽ならば結論は偽である。
これらの両方とも正しいと、過去に私は習ったように思えます。これは数学に
詳しい久保康治様の方が良くご存知だと思います。
また、現実で偽である定義(=仮定;時間=長さのこと)が、相対論では真に
なる理由をお聞かせ願えませんでしょうか。

>3.5次元というのはご説明を読んでも、どうもよくわかりません。時間が0.5
>次元というところなどはさっぱりです (;_;。

世界線が観測できる次元は完全な4次元です。空間の3次元と時間の1次元を
足して4次元の世界と言うことです。
ここでは図示ができるようにするため、空間を2次元(xy平面)として、時
間(t軸)の1次元を加えた3次元時空で説明します。

  t         t          t
  *         *          *
  *         *          *__○_フィルム
  *         *_○__フィルム  /_○__フィルム
  *○___フィルム /○___フィルム //○___フィルム
  /****y   //****y   ///****y
 /*       //*        //*
/*        /*         /*
*         *          *
x         x          x

時間が過去から未来にわたって見渡せる完全な1次元なら、世界線を観測でき
ます。○が太郎君の動きです。初めは、家(原点)にいた太郎君が時間の経過
と共にy軸の正の方向へ移動します。時間はt軸の上方向へと経過していきま
す。したがって○は右斜め上方向へ移動していきます。この○が描く軌跡が世
界線です。この世界線が観測できるのは、時間を過去から未来にわたってすべ
て見通せる状態の人だけです。この人には、太郎君の動きが、映画フィルムを
一こまごとに切って時間順に重ねたように見ることができます。このように観
測できる人にだけ世界線の長さを測定できるのです。
そしてピタゴラスの定理が応用できるようにミンコフスキー空間では世界線と
時間軸を入れ替えるのです。
       t          t      世界線  t
      *      世界線 *       ↑   *
  世界線*       ↑  *       _○__フィルム
  ↑ *        ○_*_フィルム  / ○_*_フィルム
  ○*___フィルム /○*___フィルム/ /○*___フィルム
  /****y   / /****y  / / /****y
 /*       / /*        / /*
/*         /*          /*
*          *           *
x          x           x

このように世界線を観測したり、時間軸と世界線を入れ替えたりできる人は誰
もいません。したがってこのような事ができると仮定している相対論は、現実
を表していません。
現実は、その時々の時間に応じたフィルムの一こまずつを、順に見ているに過
ぎません。これは時間を過去から未来にかけてのフィルムをすべて一度に見渡
せる状態(時間が完全に1次元の状態)にないからです。このため世界線を観
測することも、世界線の長さを測定することもできないのです。これは、前述
の、時間を1次元とした場合とあきらかに違っています。この状態が時間の0.
5次元なのです。
  t        t        t
  *        *        *
  *        *        *  ○
  *        * ○      *
  *○___y   *____y   *____y
  /        /        /
 /        /        /
/        /        /
x        x        x

4次元時空なら、フィルム(2次元の平面)が、立体構造(3次元)になりま
す。これを時間軸にそって並べることができる状態になるのです。このような
4次元時空を観測できる人は誰もいません。したがって4次元時空は存在しな
いのです。

久保 康治様、以上です。コメントありがとうございました。  gyo


あもん様、久保康治様へのコメント(1024番発言)について、私は疑問に思った
ので、失礼とは思いますが、コメントさせていただきます。

あもん様の説明では、m、s、kg、A、その他様々な単位が、ほとんどeV
に換算されています。
eV は、どのような測定器を使って計測するのでしょうか。この測定器を発
明されたのはどなたですか。この測定器はどこにありますか。この測定器は貸
し出されていますか。
あるeVの値が、m、s、kg、A、その他のどれにあたるか、判別する方法
はどのようなものでしょうか。判別しなくても良いならその理由を教えてくだ
さい。物理なら、eVに変換したら、逆変換で元のm、s、kg、A、その他
にきちんと戻らなければなりません。相対論は、この原則を無視しているな
ら、この理由も教えていただけませんでしょうか。
     −        −
 m →| |      | |→ m
 s →|変|      |逆|→ s
 kg →|換|→ eV →|変|→ kg
 A →| |      |換|→ A
その他→| |      | |→ その他
     −        −
あもん様、私は横槍を入れてしまい失礼しました。  gyo


森輝雄様 コメントありがとうございました。

>以下の議論をどう思いますか?
>----------------------------------------------------
>          24hr
> 地球の自転周期=---------=1(day)
>          24hr
> このような関係があります。ですから、物理の単位の次元から
>   24hr=1(day)
>という等式は成り立ちません。
>----------------------------------------------------

1年÷365.24日=1日=24時間=1440分
この関係があるので
           0.5日=12時間
           2日=48時間 となります。
計算方法は
24時間÷24時間=1日
12時間÷24時間=0.5日
48時間÷24時間=2日 このように計算されます。
ですから 24hr=1(day) という等式は成り立ちます。
でも、これは m/sec=無単位 とどのように関連するのでしょうか。
日数と時間の関係は、変換の約束が決まっています。
しかし m/sec=無単位 という変換の約束はありません。もし、この変換を
してしまったら、元に戻すことは不可能になるはずです。元に戻せない変換は
物理ではありません。元に戻せない変換は数学です。

>(無単位)が気に入らなければ、光速単位とでもしておけば
>わかりやすいかと思います。

私には、無単位を光速単位という言葉に変えられても、森輝雄様が言われてい
る内容が、物理として理解できないのです。

私は、以上のことから、相対論は物理でなく数学だと思っています。私は、変
換したものを、逆変換できちんと元に戻せるのが物理の基本であると考えてい
ます。これができないのは、数学だと考えています。

森輝雄様、こんな私に、コメントくださり、ありがとうございました。 gyo

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