雑学

相対速度差のある慣性系では、なんて堅苦しい書き方をしてしまうけどようするに動いているものと止まっているものとの間ではぐらいでいいと思うけど、時間の進み方が違うってことの次に長さまで違うって変な結論が出てきちゃった。実感としては納得できないけど計算上は間違っていないんだよな。もう少し理解が深まればわかるのかな。

特殊相対性理論の時間の伸び縮み。数式だけを見ればなるほどって思えるんだけど、感覚として納得するのはむずかしいものがあるよね。光の速度がどの慣性系から観測しても同じだって（これは今のところ観測されているんだからあきらめないと仕方が無いんだけど）条件で考えると避けて通れないものなんだけどさ。

『光速度不変の原理』『特殊相対性原理』この二つだけがわかれば特殊相対性理論はわかる。ってことらしいんだけどそうは簡単にいかないよね。実験や観測の結果、「今のところは」光速はどこで測っても同じだしどの慣性系でも物理現象は同じだってことになっているけど、なぜってことに答えが出てないもんな。

エーテル 全然相対論に行き着かないね。 困ったもんだ。 じっさい相対論っていうのは きっちり証明していくと 複雑で難しいもんだけど 単純に直感だけでみてみると 意外と簡単かもしれないんだ。 ...

光は波だ。だったら真空中を伝わるためにはなにかの媒体が必要だ。ってところから出て来たエーテル論の行き詰まりを解決できる方法として出て来たローレンツ因子。それと光は粒子の性質も持っているんじゃないかという実験結果をもたらせた光電効果。これらの光の研究が相対論・量子力学の引き金になっていく。

エーテルを検出しようとして実験が繰り返された。で、その結果どうしても思ったような結果が得られなかったんだよね。光は波、真空中を伝わるには媒体がいる、それをエーテルと名付けよう、エーテルが光を伝えるとすれば方向によって光の観測速度が変わるはずだったんだけどな。そこでその解決のために出て来たのがローレンツ因子。

エーテル。どことなく過去に置き忘れられた空論のような扱いを受けているけど、じつは未だに完全否定はされていない理論なんだよ。エーテルが物理的実体を持っているかどうかについてはどうやら否定はされているようだけど、現在の量子に対する研究はそうとうとんでもないものを見つけ出しているからね。今にまたエーテルも復活するかもだよ。

太古の昔から『光』ってものは研究の対象にされていた。それこそギリシャ時代にそれまで『神の御業』とされていたものを自然現象として解明しようとしだした時代から。そして『光』の秘密のベールは少しずつ解き明かされてきた。『光』の速さとか波のような性質を持つとか。でも一つ解明されるとそれ以上の疑問が出てくるから困ったもんだ。

量子力学の『不確定性原理』を理解していくためには『相対論』のすくなくとも特殊相対性理論の概念がわかっていないと苦しむよって教えてくれた人がいたんだ。その人は某企業の研究員さんなんだけどバリバリの理系。どうしてそんなものについていけると思ってくれたのはわからないんだけどもしかするとぼくには荷が重すぎたのかもしれないよ。

ハイゼンベルグさんの『行列力学』まで書いてきて、さあいよいよ『不確定性原理』に進もうと思ったんだけどそこででっかい壁にぶち当たっちゃった。どうやら量子力学を考えようとするのなら相対性理論（少なくとも特殊相対性理論）がある程度わかっていないと難しそうなんだ。だからなんとか概略でもわかるまでいったん休憩。