相対性原理
特殊相対性理論も一般相対性理論も
『特殊相対性原理』と『一般相対性原理』という
名前は違っていても
どんな『系』でも物理法則は同じだよ
（自分のいるところ みたいな感じかな）
ってところは一致しているってことだね
たしかにそれぞれの観測者のいるところで
物理法則が違っていたら
物理学ってものがそもそも成立しないんだから
もっともな話だと思うよ
でも 違う系にいる観測者が他の系の物理法則を観測すると
異なって見えちゃうのも当たり前だよね
同じ地球上でさえ
動いている電車の中での運動は
電車の外にいる人から見れば
止まっている状態とは明らかに違う動きをしているもの
だから 異なる系の物理現象を
じぶんの系での物理現象に
翻訳しようってってところが
相対性理論の始まりってことでいいんじゃないかな
特殊相対性理論
何度も書いているけど
ニュートン力学ではうまく表せなかった
電磁気学をどう説明するか が
発端なんだと思うんだ
違う系の間の翻訳方法だね
ニュートン力学もマクスウェル方程式も
地球上での実験研究から
導き出されたもの
ただその扱うものの速度が
違い過ぎるところに問題が発生したんだ
ニュートン力学では
早いと言っても音速あたりまでの想定
それに比して電磁気学は
電磁波(光でもいいけど)の速度
音速は大体0.34km/s
光速は大体300000km/s
下手したら100万倍くらいの差がある
それだけ速度に差があると
ニュートン力学のガリレオ変換では
電磁気学が説明できないってことが
研究の結果分かっちゃたんだね
そこで相対性原理にプラスして
光の速さがどの慣性系から観測しても同じだという
『光速度不変の原理』を導入することによって
ガリレオ変換からローレンツ変換で
違う速度の慣性系の間の翻訳に成功したってこと
この辺りの考え方は
ミンコフスキー図表みたいな
少々強引な方法をとったとしても
理解できそうな感じだね
ただ最近の物理学の主流として
経験則だけじゃ理論展開を
認めないっていうのがある
どうしても論理則が必要なんだ
個人が一人で納得するのには
経験則だけで十分なんだろうけど
学問っていうのは
万人に伝えることができないことには
成立しないもんね
そこで出てくるのがローレンツ変換
幾何学を代数学として
言語（数学言語）表記するというのは
共通の認識を人々にもたらすという点では
素晴らしいものなんだ
ただ 数学言語表記をすると
そこから派生する
計算上の仮定が数多く出て来ちゃうんだね
特殊相対性理論だとその顕著なものが
『質量とエネルギーの等価性』
E=mc2 だね
一般相対性理論
特殊相対性理論は限定的な状態の
（異なる速度の慣性系の間）
翻訳方法
世の中（宇宙）で等速直線運動なんていうのは
なかなかお目にかかれない
微分や物理現象を数字に置き換える
微小時間・運動の概念では出てくるけど
現実にはまず出会わないよね
ただ 現象の基本を導き出すためには
特殊な環境での理論は役に立つ
で ひとまず限定条件での翻訳の仕方は
確立したわけだ
それを一般の状況に拡大しようとしたのが
一般相対性理論なんだろうね
相対性原理 物理法則は
観測者のいる系の中ではどこでも同じ
これを満たすためには
他の系にいる観測者との間の
確たる翻訳方法があればいい ってこと
慣性系と慣性系の間ではその翻訳ができた
だとすれば 慣性系と加速系との関係を
これまた翻訳すれば良いわけだ
曲面を考えずに1次元の直線だけで考えた場合
速度の変化を係数化すれば
なんとか翻訳できそうだね
平面だとＸ・Ｙ座標で考えて
複雑な曲線になりそうだけど翻訳できる
立面もＸ・Ｙ・Ｚ座標で
これも翻訳できそうだね
（恐ろしく複雑になるだろうけど）
だけどミンコフスキー座標を思い出してよ
Ｘ軸に三次元情報を詰め込んで
Ｙ軸に時間情報を書き込んだわけ
だからこの恐ろしく複雑になる
立面の慣性系と加速系の翻訳を
Ｘ軸の座標上に設定しなくちゃならなくなる
そこで登場するのがテンソルの概念
テンソルについては後で
（あくまでもぼくに理解できればだけど）
書いてみるけど
多次元のデータを表現するための方法だね
このテンソルの考え方を導入して
X軸に加速系の3次元情報
Y軸に時間情報を表現すれば
ローレンツ変換が使える
かも しれないってことかもね
