１１月度その６：気になる点シリーズ ➡ 特殊相対性理論とは、マクスウェルの方程式を再解釈したに過ぎない、とは？
気になる点シリーズ ➡ 特殊相対性理論とは、マクスウェルの方程式を再解釈したに過ぎない、とは？
現在、この黒点サイトでは、私事ですが忙しくなって来たもので「太陽黒点数の推移を追うシリーズ」のみを扱っております、数カ月前までは「木星衝合と巨大地震の相関を追うシリーズ」や「地磁気と地震の相関を追うシリーズ」等もやったのですが、木星や地磁気はかなりの集中力とエネルギーが必要で、とても現在の私の状態では扱えないのです
しかしながら、ベッドで寝っ転がっていると漠然と頭に浮かんで来る疑問がありまして、それは私にとっての未解決問題なのです、例えば、連日の事となりますが：
特殊相対性理論とは、マクスウェルの方程式を再解釈したに過ぎない、とは？
があります
そこで今回は「気になる点シリーズ」として、単発で、私にとっての未解決問題を取り上げてゆきたい、と思います、お付き合い頂ければ幸いです
１．何が気になるのか？と言うと
特殊相対性理論とは、マクスウェルの方程式を再解釈したに過ぎない、という言い回しは科学系サイトではタマに見かける言い回しなのです
あ、そうなるのか、という訳で、今回はこの点について少し掘り下げてみたい、と思います、今回は図は使いません、すべて文章で行きます
マクスウェルの方程式とは、電磁波（要するに光です、電波・赤外線・可視光・紫外線・X線・γ線、すべてを含みます）の立ち振舞を記述する4本の方程式の事です
[マクスウェルの方程式 - Wikipedia] によれば：
19世紀後半を通じて物理学者の大半は、マクスウェルの方程式において光速度が全ての観測者に対して不変になるという指摘と、ニュートン力学とが矛盾することから、マクスウェルの方程式は電磁場の近似的なものに過ぎないと考えた。しかし、1905年にアインシュタインが特殊相対性理論を提出したことによって、マクスウェルの方程式が正確で、ニュートン力学の方を修正すべきだったことが明確になった。
という訳で「光速度不変の法則」を再解釈した、という事なのですが、この辺りをもう少し掘り下げます
２．アイザック・アシモフは言う
ニュートン力学によれば、
走っている列車からボールを投げたとする、投げた方向が走っている列車の方向と同じであれば、ボールの飛ぶ速さは加算され速くなる
しかし、アインシュタインは、光にはこれが当てはまらないと考えたのである、光速度は加算または減算される事なく、常に一定である、と
そうしてアインシュタインは、光速は常に一定である結果、
物体が速さを増すと、その運動している方向に短くなり、その結果質量が増し、経験している時間は遅くなる
としました
３．ジョージ・ガモフは言う
アインシュタインが特殊相対性理論で導入したのは、時空は４次元で表現され、距離と時間は観測系に応じて互いに交換し得る、とするものでした、しかし、
空間と時間の古典的な概念を捨てて、両者を１個の４次元の像の中に統一することは、アインシュタインの一方的で単なる審美的な欲望によって指示されたのではなく、また彼の数学的な才能の単なる不眠不休の努力によって指示されたのでもなく、実験的研究からたえず起こってくる、また空間と時間とが互いに独立した古典的な像に対しては、どうしても適合しない厄介な諸事実によって導かれたのである
としています、いかにもガモフらしい表現！
この実験的研究とは1887年に行われた「マイケルソン・モーリーの実験」の事です、この実験では当時エーテル中を運動すると考えられていた地球の東西方向と南北方向で光速度に差が検出されませんでした（マイケルソンはこの否定的な実験結果で1907年ノーベル賞を受賞）
４．再びアイザック・アシモフは言う
まず[ニュートリノ - Wikipedia] より、ニュートリノ振動を起こすとして、ニュートリノの質量上限値は、
1987年2月23日午後4時35分、15万後年離れた大マゼラン雲の超新星SN_1987Aからの電子ニュートリノの観測時刻が光学観測との間で理論的に有意な差を観測できなかったことから、ニュートリノの質量としては極めて小さな上限値（電子の質量の100万分の1以下）が得られており、カミオカンデの共同研究チームは3種のニュートリノの質量を発表している。
である事が示されていますが、アシモフはカミオカンデの測定結果に対して、
としており、
結局、19個のニュートリノを検出する事が出来た、そしてすべて全く同じに12秒間のバーストを検出した、どれも速くも、遅くもなかった
ニュートリノは15万光年もかかって旅してきたのだ、そして検出器にかかったのはたった12秒間だったのだ
この結果から、ボストン大はアインシュタインの仮定（発光体の速度によらず光速度は一定）は1000億分の1まで正しい、と結論した
とあります
以上、お付き合い頂きまして、誠にありがとう御座いました
