gyoのSF界、光7
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光のドップラー効果

乙女座のアンドロメダ星雲という銀河が回転しています。

            →
          ☆☆☆☆☆
地球から遠ざ ↑☆☆☆☆☆☆☆☆☆↓ 地球に近づく回転運動
かる回転運動    ☆☆☆☆☆
            ←

この銀河の回転は、この銀河に含まれる星をいくつか広範囲に選び出し、光のドップラー効果を検出して確かめられました。地球から遠ざかる星が発する光は、波長が長くなります。反対に地球に近づく星が発する光は、波長が短くなります。

    |−−−→速度vで地球に近づく回転運動の星
    |   ☆   *   *   *   *
    |←v→|←−−−  c−v  −−−→|
    |この星の光の周波数は f×c/(c−v)(個/秒)
    |c>(c−v)なので周波数は多くなる
    |従って波長は短くなる
    |
    |
    ×地球に対して速度0の星
    ☆    *    *    *    *
    |←−−−−−−  c  −−−−−−→|
    |この星の光の周波数は f(個/秒)
    |この星の周波数を基準とする
    |
    |
←−−−速度vで地球から遠ざかる回転運動の星
☆     *     *     *     *
|←v→|←−−−−−−  c  −−−−−−→|
|この星の光の周波数は f×c/(c+v)(個/秒)
|c<(c+v)なので周波数は少なくなる
|従って波長は長くなる

cは光速度です。
vは星が地球に近づいたり遠ざかったりする速度です。
fは速度0の星の光の周波数です。この星の周波数を基準にします。

この時、それぞれの星を出発するときの光の速度を書き出してみます。

    |−−−→速度vで地球に近づく回転運動の星
    |   ☆   *   *   *   *
    |←v→|←−−−  c−v  −−−→|
    |    この星を出発する光の速度は c−v です。
    |
    |
    ×地球に対して速度0の星
    ☆    *    *    *    *
    |←−−−−−−  c  −−−−−−→|
    |この星を出発する光の速度は  です。
    |
    |
←−−−速度vで地球から遠ざかる回転運動の星
☆     *     *     *     *
|←v→|←−−−−−−  c  −−−−−−→|
|この星を出発する光の速度は c+v です。

このようにそれぞれの星から出発する光を、それぞれの星から測ると、光速度は一定ではありません。このように光速度一定の法則に当てはまらない場合が存在するのです。

これに対して相対性理論の信者は答えてくれました。

光の速度は、光を受ける場合にのみ測定できます。地球で光を受ける場合しか光速度は測定できません。星から出発する光を、その星で測定することは不可能です。測定できない光速度は、相対性理論では考えていません。

同様に、空中を伝わる音も、音速度は一定なのです。

ということで、光源や音源からの光速度や音速度は考えてはいけないと言われたようなものです。相対性理論と言うからには、相対的な速度を考慮しているとばかり信じていました。しかし実際には相対的な速度は考えてはいけない理論のようです。

相対性理論では、時間が伸び縮みすると言っています。伸び縮みするからには基準の時間があるはずです。

A|−−−−−−−−−→ Aでは2時間が経ちました。
      1    2
B|−−−−→      BはAよりも時間がゆっくり進み
             まだ1時間しか経っていません。

するとBはAの1時間経過の時点に到着できるわけです。
しかしAはこの時既に2時間経過の時点になっているはずなのです。

これは、ありえないことです。
でも相対性理論の信者は、(1−(v/c)^2)^(1/2)
の式を信じているのみで、
t1/t2=(1−(v/c)^2)^(1/2)
には思い至らないのです。
t1やt2はAやBの時間が流れ去る速さです。

相対性理論の信者は幸せな人だ、と、つくづく思いました。

光8へ続きます。

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