特殊相対性理論って
「光の速度はいかなる慣性系から測定しても同じである」
これがアインシュタインさんが
提唱した一つの原理。
別にわざわざアインシュタインさんが
言い出しったってほどのことじゃない。
実験と観測の結果
光ってそんなもんだって出て来ただけ。
その事実をひとつの
足場にしたってことだね。
もうひとつ
これも当たり前すぎることのように
思えることも提唱した。
これが特殊相対性原理って言われるものだけど
「どんな慣性系でも物理現象は同じである」
言ってみればこの二つだけなんだよな。
光速度はいかなる慣性系から測定しても同じである。
(光速度不変の原理)
いかなる慣性系でも物理現象は同じである。
(特殊相対性原理)
これだけで特殊相対性原理はわかる！
ってことらしいんだけど
そんなに簡単じゃないよね。
光速度はいかなる慣性系から測定しても同じであるっていうのは
とにかく（今のところ）結果として
そういう測定結果が出ているから
なんとなく納得はいかないけど
認めてみよう。
ではいかなる慣性系でも物理現象は同じである
っていうのはどうなんだろう？
特殊相対性原理
どんな慣性系でも物理現象は同じである。
って、考えてみたら
当たり前すぎるような気がするんだけど
そう思わないかな？
たとえばよく出てくる例えみたいに
走っている電車の中と
駅で見ている人との間で
物理法則が違うってことになれば
世の中無茶苦茶になっちゃうじゃない。
でもちょっと考えて
時速１００㎞で走っている電車に乗っている人が
キャッチボールしたとしようよ。
それを駅から見ている人からすれば
進行方向に向いて投げた人のボールは
プロのピッチャーの投げるボールの速度を
もしかしたら超えちゃうかもしれないんだ。
ぼくだったら多分時速6０㎞くらいの速度の
ボールを投げると思うんだけど
駅の人から見れば
１6０㎞の剛速球投手ってことだね。
じっさいのところのぼくは
電車の中でも駅のホームでも
6０㎞のへなへなボールを投げる
おじさんでしかないんだけど。
この違いってことを明確に定義したのが
この「いかなる慣性系でも物理現象は同じである」の意味。
言い換えれば
「ある慣性系から別の慣性系を見たとき
そこにあるのは、お互いの相対速度だけである」
ってことになる。
ややこしいね。
さっきの例でいえば
電車が時速１００㎞で走っているっていうのは
正しい言い方じゃないわけだ。
駅にいる人が止まっているっていうのもね。
ふたつだけじゃわかりにくいから
もう一人自転車で時速
１０㎞で電車の横を走っている人を考えてみよう。
駅にいる人から見れば
時速１０㎞の自転車に乗っている人と時速１００㎞の電車に乗っている人
自転車の人から見れば
時速１０㎞で後ろへ遠ざかっている人と
時速９０㎞で前へ遠ざかっていく人
電車の人から見ると
時速１００㎞で後ろへ遠ざかっていく人と
時速９０㎞で後ろへ遠ざかっている人ってことになる。
普通に考えたら
駅にいる人は止まってるんじゃない？ って思えるけど
駅って地球上にあるわけじゃない。
地球ってすごい勢いで動いているんだよ。
宇宙での速度はよく知らないけど
仮に自転だけで考えてみよう。
駅が地球上のどこにあるかによって
だいぶ数字は違うけど
赤道付近にあったとすると
大体２４時間で地球の外周
４万キロぐらいを進むわけだから
駅は時速約１６６７㎞で
走っていることになるんだよね。
だから絶対的な時速○○㎞ってことに
意味は無い。
ただそれぞれの慣性系どうしの速度差だけが
あるだけってことだ。
だから『相対論（相対性理論）』って言われるんだよね。
言い換えれば
この宇宙に絶対停止という慣性系を
定義する方法が無いってことなんだ。
なにか変
絶対静止という慣性系が無い？
とすると『エーテル』っていうのは
どうなるんだろう？
って思うかもしれないよね。
でもアインシュタインさんは
『エーテル』が無いとは言っていないんだ。
絶対静止しているものとしての
エーテルっていうのは少し保留しとこうよってところ。
絶対静止という慣性系が無いとも言ってないんだよ。
絶対静止という慣性系を定義する方法が無いって
言っているだけで。
なんか詭弁に聞こえるかもしれないけど
現状にある実験・観測のデータを
そのまま理論で表せば
こうなるよってことだから
仕方がないよね。
信じられるか信じられないかの問題じゃなくて
目の前に事実があるんだから。
この事実ってものが
本当の『事実』なのか
あくまでも『真実』のひとつなのかは
これからの実験・観測結果で
異なる結果が出てくるかどうかにかかっている。
で、今のところ
これまでの結果を覆すような
データが出てきてないってだけのこと。
どうも物理学の世界は
間違っているという観測結果が出るまでは
事実とするってことらしい。
だから（今のところの）事実として
特殊相対性理論の２つの原則
『光速度不変の原理』と
『特殊相対性原理』は
認められているわけだ。
そこで問題がおこる。
複数の物体間には相対速度があるだけっていうのは
なんとなくわかる。
その物体の慣性系
駅の人や電車の人、自転車の人もだけど
それぞれその人のいる慣性系の
（駅・電車・自転車）
物理現象はおなじである。
これもわかるよね。
これが『特殊相対性原理』
っていうのも問題なし。
光速度はどの慣性系で測定しても
同じ速さである。
これも実際観測したらそうなっちゃうんだから
納得するもしないもなく
そんなもんだってことになるよね。
たしかに宇宙ってそんなもんだから
しかたないじゃないって言われているみたいで
納得できるかどうかは問題だけど
目の前に事実として突き付けられたら
どうしようもないよね。
これが『光速度不変の原理』
嫌々でも受け入れるしかないね。
でもこの二つが合わさると
なんか不思議な気がしない？
複数の物体間には相対速度があるんだよね。
で、それぞれの慣性系（物体のいる場所だね）の
物理現象は同じなんだよね。
じゃあ、その中でひかりの速度だけは
どこから見ても同じって
どういうこと？？？
