20170507 下書き　３つの慣性系と４つの立場。第8回講義ラスト。次シリーズへ。

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マイケルソン＆モーリーは、エーテルの流れがあるかもしれないとして実験した。 エーテルの流れがあるとして、地球に対してどの方向に流れてるかわからないから実験装置を回転させて何度も実験した。 pic.twitter.com/N8VkKZddOW

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何度もどの方向に実験しても、90度異なる方向にハーフミラーで分岐した光子群が、地球慣性系基準で同じ距離進んだ2方向の光線に干渉縞が出ないことから、 エーテルがあったとしても影響がない、検出できないとした。

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不思議なのは、ハーフミラーによって2方向に分岐させられた光線が反射鏡で反射して戻ってくる経路中の光子だけが、エーテルとかいう川の流れに流されると考えたｋとだ。実験装置テーブル自体がエーテルという川の流れによって変形してるかもしれないとことを考えていない。

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いや、そもそも、川の流れの中で、エジプトナイルの川下りをクレオパトラがしたんだっけか。 エーテルの流れの中にある船をイメージしよう。 pic.twitter.com/gUBSV6atrD

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船の喫水線下。川の流れをモロに受ける水面より下に鉄棒を伸ばして設置する。4方向に。 鉄棒の先には、テニスの1人練習で、壁打ちしてボールが返ってくるように、ボールが壁で反射するように、鉄棒に90度で鉄壁面を付ける。船体に平行な4つの、船体から離れた壁面。同じ速度で動く壁面。 pic.twitter.com/pYmspAIAbn

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船の形を正方形にして、川の流れの水分子の動きをベクトル表示した波線を描く。 このとき正方形の船の動きは、座標上0なので、エジプトの大地に対する動きを示すベクトル進行速度を消した。 19世紀生まれの方々の失敗再現。 pic.twitter.com/HNVs2jadgx

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エジプト大地の原子群に対して、川の流れ水分子のベクトル速度と、船のベクトル速度がある。 3つの慣性系があるのに、マイケルソン＆モーリーも、ローレンツ変換のローレンツ氏も、船と川の流れの、2つの慣性系で考えてしまった。 pic.twitter.com/XYMk8Bc7B1

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宇宙から地球が動いて見える慣性系を基準にした場合、エジプトの大地に立ち、川の流れと船の流れを別々のものとして観察観測する場合が生じる。 一般化すれば、線路系から複線の鉄道を見る。感じになる。 或いは、飛行機に対する、大気速度と対地速度。 pic.twitter.com/bxQD3lBAs7

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船と川の流れが違えば、水面下で船から4方向にボールを投げて壁面にぶつかって戻りを待つとき、川の流れの方向に射出した場合、射出点にボールは戻るが、そうじゃない場合、射出点にボールは戻らない。 なぜかマイケルソン＆モーリーの実験では、光子がハーフミラーに戻ってる。 pic.twitter.com/xRFKIouAqW

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光子が反射してハーフミラーに戻ってくる経過時間が違えば、エーテルの影響を検出できると視野狭窄してるけど、 エーテルの流れに影響されたら、光子は射出点に相当するハーフミラーに戻って来ないぜ。

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ナイル川の川の流れと相対速度をもたない船の水面下で射出したボールが、どの方向からも同じ速度で壁にぶつかって戻ってくるのは当然。 今度は、水面上に鉄棒と反射壁を上げよう。 それとも、実験線に相対速度0で、10メートル離れた船を4つ用意する。 pic.twitter.com/AWOs0piKBH

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光子を船から射出して、反射壁には光子が反射するように鏡面コーティングして、相対速度が0の実験船周りの船とで実験。 光子が ちゃんと戻って来るということは、実験船とエーテルの流れの速度は、相対速度0ということだ。 実験船とか反射鏡面というのを原子の粒々でイメージしてくれ。

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マイケルソン＆モーリーの実験装置は、エーテル検出には不向きな設定だった。 ま、実験物理学者が、トートロジーにズッコケルのは仕方ない。 だが問題は、ローレンツ変換のローレンツ氏。

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宇宙から見て、斜めに光子経路は進んで、射出点に戻るから、 物理の知見では、 地球と相対速度を持っている宇宙船から見ても、高速は光速なはずなのに、 地球座標では、ただの直線反射なのに東西南北。 宇宙船からだと、宇宙船からの東西地球進行方向は同じ経路なのに南北は斜め。 pic.twitter.com/p6LnxSD2hc

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エーテルの話が吹っ飛び、地球だろうが、地球が動いて見える慣性系だろうが、光速は同じハズなのだから、 物体空間は進行方向に縮むとか縮んで見えるとかを、 ただの地球と相対速度を持つ慣性系から、ガリレオ相対性原理の奥行きなしで平面と平面を重ねる技法で、

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地球では、反射鏡面まで往復2単位距離の光子経路。進行方向だろうと、その90度の側面方向だろうと。 宇宙から地球の動くの見ると、 地球進行方向は往復2のママに、 側面方向は斜線だからピタゴラスの定理になって、 辻褄合わせに、進行方向にローレンツ収縮。 或いはアインシュタイン氏。 pic.twitter.com/yQkHm4aelN

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そこで、地球が光速で動いているのを宇宙船から見る。 地球をマイケルソン＆モーリーの事件装置に見立てて、 地球進む方向の光子軌跡を青。反対方向を赤線で描く。 地球が西から東に動く。 南北方向の光子軌跡は往復で2√2。 まずは雑な絵図。ちゃんと考える前。違和感残す絵図。 pic.twitter.com/BkrEI6JV8J

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頭の中で考えよう。地球が西から東に光速で進む。 地球を点として描けば、西を画面左。東を画面右。 地球点から左に射出された光子は、射出点より左に光子が進むハズ。 でも、１秒後の地球点に光子が戻る。 でも、宇宙から見ても光速は同じ光速度で描くべき。

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西に１秒進んだ光子が鏡に反射して地球中心に戻るときは見かけ速度3になってる。 いや、そもそも、時刻1に、地球輪郭線西端は、マイナス1に居ないし。 なら光子は、0.５秒後、地球左端にぶつかって、1.5秒で2.5進むのか？ pic.twitter.com/Jtl4T1mYoM

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ローレンツ変換のローレンツ氏も、アインシュタイン氏も、奥行きなしのガリレオ相対性原理技法で考えて、 しかも地球中心射出点、マイケルソン＆モーリー実験装置の光子が斜線を描く方向だけ、見かけ速度をやめさすこと考えてるけど、 同じ実験時間中に別見かけ速度発生してるの視野狭窄してる。

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ノーマルに考えよう。 特に断りもなく、地球輪郭線を半径1の円周としたけど、 ミンコフスキー大先生は、線分長さ両端の状況を知るには、線分中心にいる場合、長さの半分を進む光子時間待たなきゃとした。 ミンコフスキー時空図。 さらに、宇宙から動くものを見るとき、視野角。

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カメラアイは視野角と奥行き。ただの線分が、日本型幽霊のように足が同時に見えない感じになる。 慣性系に寄らず、光子軌跡一定時間一定線分長さで表して、普遍的座標を使って、電場だ磁場だを統一的に扱おう提案のアインシュタイン氏に忠実に従うには、 近接作用の情報遅延を揃える必要。

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まずは何を言ってるか、わからんだろう、説明順番整理されてない概略で違和感を掴めた。或いは、この違和感は、ホンモノかもしれないと思った方々は、 奥行きなしのガリレオ相対性原理技法から離れる決断を。 それでは次回から新シリーズ。 今回の説明が、意味通じるように順番最初っから。