四次元不変量
特殊相対性理論の読み返しでここまで書いてきたし
まとめとしては
『光速度一定』と『特殊相対性原理』だけで
特殊相対性理論はわかる
というところで落ち着いちゃう
だけど 前には訳も分からない形で
(一生懸命数式なんかも書いていたね)
『四次元不変量』なんてものを
延々と書いていたよね
この『四次元不変量』のところももう一度まとめてみよう
このまとめの初めにも書いていたけど
相対性理論を調べだした時に
どうしてもわかりやすいところから
入っちゃったものだから
ぼくがかろうじて理解できそうな
力学方面から調べていたんだよ
でも どうやら特殊相対性理論ってものは出発点として
電磁気学から出てきているらしいってことで
少し慌てているんだ
力学というか
物の動きとかはなんとかイメージできるけど
電磁気学なんてイメージができないんだから
困ったもんだ
以前に書いていた『四次元不変量』も
どうも物の動きを中心に調べていたみたいだね
再度ローレンツ変換
慣性系どうしの間での物理量の変換は
ガリレオ変換じゃなくてローレンツ変換するのが
正解じゃないのか ってところが
特殊相対性理論のキモだね
光というか 電磁波を
ニュートン力学で基礎とされていたガリレオ変換で考えると
矛盾が出て来ちゃうってことが
実験・観測の結果出て来ちゃったってこと
言い換えれば
マクスウェル電磁気学が正しいとするのならば
ニュートン力学を少しいじる必要があるんじゃない? って
言われだしたってことなんだろうね
話の発端は 光の速度の観測
ぼくには光の速さが発生源の速度に関わらずに一定
ということだけだったら光が波なら当たり前じゃないか
そんな風に思えちゃうんだけど
そんな単純なはなしじゃないみたい
マクスウェルの電磁気学が
相対性原理(どのような慣性系でも物理法則は同じ)を
満たすためには慣性系どうしの変換に
ローレンツ変換を使わざるを得ない
でもそうなると
ニュートン力学でのガリレオ変換はどうなるんだ
ってことになるよね
このあたりのところが
特殊相対性理論がニュートン力学の
対応原理といわれるところなんじゃないかな
ガリレオ変換からローレンツ変換へ
今のところ
この特殊相対性理論から導かれる力学へのローレンツ変換は
実験・観測の結果齟齬は出てないみたい
仮説としては(今のところ)正しいとされているってことだね
ただ その計算が不必要に複雑になっちゃう
縦・横・高さという三次元で解釈されていた力学が
時間というもう一つの要素が加わったことによって
人間のイメージの範囲を越えちゃったのかもしれない
たしかに 電磁気学というか電波っていうものは
実際のところぼくたちの感覚の中では
捉えきれないものだからね
可視光線でぼくたちは視覚を得ているじゃないか
そう言われそうだけど
結果だけを感受するのと
原因・結果という因果関係を理解するのは別の話だから
その複雑(曖昧?)なものを科学として捉えるのには
数式ってものが必須になってくる
数学を専門的に扱っている人ならば
数式からイメージが湧くかもしれないけど
ぼくなんかにはとうてい不可能な話なんだ
それ以上に 数学は言語
ぼくみたいに英語の分からない人間が
英文の内容を理解しようとすると
まず英語の勉強から始めないとどうしようもない
とてもじゃないけど 無理な話だよ