光速度不変の原則について

 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Vで運動する慣性系では、時空間は下記の様に変換されます。CATBIRD変換と名付けます。(2乗を^2と表わす)
t’=t*(√(C^2−2VCcosθ+V^2)/C )/(√(1−V^2/C^2))
「又は、t’=t*(√(C^2−(2Vx)/t +V^2)/C )/(√(1−V^2/C^2)」としても良いでしょう。
x’= (x−Vt)/√(1−(V^2/C^2))
y’= y/√(1−(V^2/C^2))
z’= z/√(1−(V^2/C^2))
 この変換により、光速は常に一定速度で計れます。
 
 速度Vキロメートル/秒で移動する物質は、質量が1/√(1−(V^2/C^2))倍に増加し、動きにくくなります。そうすると、物質の変化の速度は遅くなり、時間の経過が遅れます。時間の経過が遅れると、光と4つの物質を動かす力は、遠くまで伝播する様になり空間が伸びます。この効果を表したのが、
 第一変換式
t’=t/√(1−V^2/C^2)
x’=x/√(1−V^2/C^2)
y’=y/√(1−V^2/C^2)
z’=z/√(1−V^2/C^2)
です。

 又、前方から来る4つの力は速く、後方から来る4つの力は遅く、物質に伝わります。前方から後方へ時間は速く、後方から前方へ時間は遅く経過します。この効果を表したのが、
 第二変換式
t’=t*√(C^2−2VCcosθ+V^2)/C
x’=x−Vt(移動分距離は縮む)
y’=y   (変化なし)     
z’=z   (変化なし)
です。第一変換と第二変換を統合すると、上記のCATBIRD変換になります。

 この時空間の変換により
距離=√(x'^2+y'^2+z'^2)=√(C^2+V^2-2CVcosθ)/√(C^2-V^2)
光の速度×時間=Ct'=√(C^2+V^2-2CVcosθ)/√(C^2-V^2)
となり、光の速度は常に、Cキロメートル/秒で不変です。
 詳しくは、
http://www42.tok2.com/home/catbird/
http://catbird.at.webry.info/
を参照ください。