光時計の実験とは、高速移動する列車の床と天井に平行に2枚の鏡を設置し、その間を光を往復させる思考実験です。便宜上、列車の速度をVキロメートル/秒、上下の鏡の距離を√(C^2−V^2)キロメートルとします。 列車の外に居る静止者には、移動する2枚の鏡の間を…

星を望遠鏡で見る場合、実際に星のある方向に望遠鏡を向けても、その星は見えません。少し地球の進行方向に望遠鏡を傾ける必要があります。観測者Aの位置をOとし、速度VでQに移動します。星の位置をSとします。SからOQの延長線上に下ろした垂線の足をJとしま…

マイケルソンとモーレーは、鏡を使い、光を90度異なる方向へ、片道11ｍの距離を往復させ、同時に戻るか実験しました。その結果、光は同時に戻りました。実験装置を、半径Cキロメートルの球体の鏡に替えて説明します。地球が速度Vキロメートル/秒で移動すると…

静止者が見ると、光と観測者Aとの相対的位置関係は、 t'=t x'=x−Vｔ y'=y z'=z C'=√(C^2+V^2−2CV*cosθ)(第二余弦定理より) と表されます。 ※ (x,y,z)=(Ct*cosθ,Ct*sinθ,0)の平面で考えると、 √{(x’^2+y’^2+z’^2)=√(Ct*cosθ−Vｔ)^2+ (Ct*sinθ)^2+0^2}=t*√(C^2…

ローレンツ変換は、 ①t’= (t−(Vx/C^2)) / √（1−(V^2/C^2)） ②x’=(x−Vｔ)/√（1−(V^2/C^2)） ③y’= y ④z’= z ですが、これを三角関数で表現することも出来ます。 変換前の光を⑤(x,y,z)=(Ct*cosθ,Ct*sinθ,0)とし(平面で説明します)、変換後の光を(x’,y’,z’)とし…

「光速度不変」と言う考え方は、マックスウェルの方程式において、電磁力（=光）が、空間を一定速度（C㎞/秒）で伝わることに由来する。プラス又はマイナスの電荷を持つ物質同士は電磁波（=光）を交換し合い、両者間には作用反作用の形で、引力又は斥力が働…

宇宙の中で、ここは静止していると言える一点を、示すことが出来るでしょうか。その一点を示すことが出来なければ、物質の運動は「相対的なもの」となります。私が前に歩いたのか、私以外の全宇宙が後ろに動いたのか分りません。一方が静止していると考える…

双子の内の1人が20歳の時、ロケットに乗り40年間（地球上の時間）光速の√(15)/4のスピードで宇宙を旅行した。再び地球に戻って来て、もう一人に再会した。再開した時の二人の年齢は何歳か。答え：CATBIRD第一変換式より、ロケットの中の時間は40×√(１−√(15)^…

ローレンツ変換は、この前の日記に記した通り、高速移動に伴う物質の質量増加、物質を動かす4つの力の到達時間の変化、及び物質の収縮により導くことが出来ます。しかし、ローレンツ変換を、正変換及び逆変換が出来ると言う要請から導こうとする考え方があり…

ローレンツ変換は、 t’= (t−(Vx/C^2)) / √（1−(V^2/C^2)） x’=(x−Vｔ)/√（1−(V^2/C^2)） y’= y z’= z です。この式により、高速移動する慣性系の時間と空間が変換され、光の速度は一定と観測されます。 ローレンツ変換は、以下の様にして導くことが出来ます…

高速運動により、物質の質量が増加することにより、物質は動きにくくなり、物質の変化の速度は遅れ、物質が刻む時間は遅くなります。時計が高速で移動すると、その時計はゆっくりと時を刻む様になります。人間が高速で移動すると、ゆっくりと動き、思考し、…

光は、観測する者がどの様に運動しながら観測しても、秒速299,792.5㎞と計れます。その理由は、運動する慣性系においては、時間及び空間3次元の長さが変換されるからです。xyz=3次元の空間・t=時間 θ=観測者の進行方向と光の進行方向との角度とします。 速度…