エーテルは、光を伝える性質を持つと考えられているものです。ここでは、このエーテルが、地球に対して静止しているという前提で話を進めます。
また時間や物の長さが伸び縮みしないという前提も加えます。
まず、地球での光速度をｃとします。 このｃは、静止エーテル中を光が進む速さです。 光源☆から観測者１の位置まで光が伝わる時間をt1とします。 この三角形の角ｋは直角とします。 光源からｋまでの長さをＬとします。 距離＝速さ×時間 の関係がありますから、 光源☆から観測者１の位置までの距離＝ｃ×t1 となります。 ☆光源 ／ ｜ ｃ×t1 ／ ｜ ／ ｜Ｌ ／ ｜ ／ａ° ｜ ○−−−−−ｋ直角 ル観測者１ ハ 地球に対してエーテルは静止していますから、 光はエーテルにながされず、光速度はｃのまま、直接観測者に届きます。 また、この三角形の角ｋは直角なので、 sin a＝Ｌ÷(ｃ×t1) となります。 したがって t1＝Ｌ÷(ｃ×sin a)となります。
次に、観測者が速度ｖで直線移動している場合を考えます。
☆光源 ／/｜ ／ / ｜ ／ / ｜Ｌ ／ / ｜ ／ａ°/ｂ°｜ ○−→○−−ｋ ル ル 直角 ハ ハ １ ２ 速度ｖで直線移動している観測者が、１の位置にいた時に光源が発光しました。 この発光は、観測者が２の位置にきた時に観測者に届きました。 観測者１から観測者２への移動距離はｖt2です。 観測者１の進行方向と光源方向との間の角度はａ°であるとします。 観測者２の進行方向と光源方向との間の角度はｂ°であるとします。 観測者が移動時に描く直線と、光源との距離をＬとします。 上図の角ｋは直角です。 速度ｖで移動中の観測者２の位置と光源までの距離は、距離＝速さ×時間 の式から ☆光源 ／/｜ ／ / ｜Ｌ ／ /←−−−− ２〜☆の距離＝ｃ×t2 となります。 ／ / ｜ ↑ ／ａ°/ｂ°｜直角 ここでは(ｃ＋ｖcos b)を使いません。 ○−→○−−ｋ なぜなら、エーテルは地球に対して静止しているからです。 １ ２ 静止しているエーテルに対する光速度はｃだからです。 したがって sin b＝Ｌ÷(ｃ×t2) となるので、 t2＝Ｌ÷(ｃ×sin b) また t1＝Ｌ÷(ｃ×sin a) でしたから t2÷t1＝sin a÷sin b
t2÷t1 は、光源☆から２まで光が届く時間÷光源☆から１まで光が届く時間 を表します。
さて次に速度ｖで移動中の観測者１がｋの位置にいた時に光源が発光したとします。 そして発光してt2秒後に観測者が２の位置にいるものとします。 ☆光源 ☆〜１＝Ｌ＝ｃ×t1 ｜. １〜２＝ｖ×t2 Ｌ｜ . ☆〜２＝ｃ×t2 ｜ . 角ｋ＝ａ°＝90° ｜ . 静止エーテル中の光速度＝ｃ 直角｜ａ°.ｂ° ｋ○−→○−−−− １ ２ この三角形は直角三角形ですから三平方の定理が適用できます。 (ｃ×t1)^2＝(ｃ×t2)^2−(ｖ×t2)^2 となります。 したがって t2÷t1＝((ｃ^2−ｖ^2)÷ｃ^2)^(1/2) ところで、この式は、アインシュタインにとって大切な式だということはご存知でしょう。 このように、アインシュタインはａ°＝90°の場合しか考えていないのです。 ａ°も、ｂ°も0°から180°までの値をとるという一般化がされていないため、 時空を曲げたり伸縮させる異次元で理論を展開せざるをえなくなったのです。 異次元とは、現実の世界よりも多い次元数を持つ世界です。 現実の世界は3.5次元の世界です。 このうちの3次元は空間です。 空間は縦軸、横軸、高さ軸の3軸がお互いに直交しています。 この空間の3軸方向へ、つまり前後、左右、上下方向へ、 自由に移動できるので、空間は3次元です。 残りの0.5次元は時間です。 時間は過去から未来方向へしか流れません。 過去や未来へ時間を自由に移動できるなら、時間は完全な1次元として扱えます。 しかし時間を自由に移動できないので、時間は0.5次元とします。 ですから現実の世界は、空間の3次元と、時間の0.5次元をあわせて、3.5次元なのです。 空間を表すお互いに直行している縦横高さの3軸すべてに 直交する第4軸目を確かめられる世界が4次元空間です。 空間にこの第４軸を確かめることは、3.5次元の世界ではできません。 アインシュタインの同調者は、空間の第4軸目を確かめないまま、 異次元空間があるとして議論しているのです。 この態度は、科学者ではなく、空想家です。 トポロジーとか言う学問だったと思います。 この学問は直線を曲げたり、直角の角度を勝手に変えてしまいます。 だからこのトポロジーとか言う学問で4次元空間を確かめることはできません。 しかしアインシュタインの同調者は驚くことに、空間が曲がっていると言っているのです。 また、時間も伸び縮みすると言っているのです。 空間が曲がるとは、直線が曲線になることに気づいていないのでしょうか。 これは、トポロジーの世界そのものです。 時間が伸びることは、年齢がゆっくり年取ることではなく、 時計の進み方が遅れることだと気づかないのだろうか。 時計は電気回路を持っています。 電気は光と同じ速さで伝わります。 これは、電気もエーテルを媒質としていると考えても良いことを示します。 そして速度ｖでエーテル中を移動する時計は、エーテルの流れの影響を受けます。 この事は、ここで説明したt2÷t1の関係が時計にも現れることを示します。
ｃ＋ｖcos bについて。
最後に、速度ｖで直線移動している観測者に届く光を考えます。
この場合、観測者に対してエーテルは速度ｖで、観測者の運動方向とは反対方向へ流れていきます。
光はエーテルを媒質としていますから、エーテル中を動いている観測者には、このような現象が起きるのです。
この状況は、エーテルを、静止している湖水にたとえると理解できるでしょう。この湖水に静止している観測者に対して、湖水は動きません。しかし湖水に対して速度ｖで直線運動する観測者に対しては、湖水は速度−ｖで直線運動するのです。
☆光源 ／/｜ ／ / ｜ ／ / ｜Ｌ ／ / ｜ ／ａ°/ｂ°｜ ○−→○−−ｋ ル ル 直角 ハ ハ １ ２ 観測者が２の位置に来た時に、光源からの光が観測者に到着したものとします。 この時の観測者２に対する光の速さは、エーテルに対する光の速さｃに、 観測者の速度ｖの光源方向への分速度を加えたものになります。 ☆光源 速度ｖの光源方向への分速度＝ｖcos b ｜ /--__ ー→ /直角 --__ /ｂ° --__ ○−→○−−−−−−−→ １ ２ ｖ したがって、観測者２に対する光の速度＝ｃ＋ｖcos b となります。 これは、速度ｖで移動している観測者が☆からの光速度を測定した時の値です。 この光速度の変化量 ｖcos b が、光のドップラー効果を発生させます。
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