歳をとったせいで同じような話ばかりしています。
でも少しづつ変わっています。

などと考えていたら、前回記事の補足を書きたくなりました。
今回の内容はセミの時間を正しく書き直した修正版です。
注意:長文で面倒なので、殴り書きです。
文章の見直しも行っていませんから、読みづらい部分や不快感を与える文章があるかもしれません。

でも人生の終焉を迎えた年寄りのたわごととして、そのあたりはスルーしてくださいね。



月の光でさえ時間軸の傾きを考えなくてはならない。

この意味がよくわからないという人のために補足すると、

固有空間は独自の時間軸を持っていますが、
アインシュタインはそれらすべての時間軸の単位を地球時間と一致させています。
これが「相対性原理」です。


しかし、これにより不都合が生まれてしまいます。

例えば、セミと人はそれぞれの固有空間で動いています。
すると、
一生を一週間で終えるセミと、一生を平均70~80年で終える人、
このそれぞれの固有空間の時間軸を同じとするのは常識的におかしいのです。
しつこいですが、
私たちは物理学を学んでいるので常識的におかしいことはやっぱりおかしいのです。
以前にもどこかで書いたかもしれませんが、相対性理論では電車が通り過ぎた後に爆発が起こる、みたいな非常識な考え方は非常識なので物理学では扱いません。
そのような結果が起こるのは、相対性理論を間違えて学んでいる、と認めるべきです。


どこが常識的に見ておかしいのでしょうか?

セミより寿命の短いハエは人の動きがスローモーションに見えると言われます。
詳細は不明ですが、心拍数と関係があるようです。

この発見をハエからセミに置き換えても同じですね。
セミにも人の動きはスローモーションに見えているはずです。

これはつまり、固有時間軸の単位が異なるということです
これが先の発見から出てくる常識的な正解ですね。


しかし、アインシュタインは固有時間軸の単位は同じとしました。
ありゃりゃ、いきなりアインシュタインの相対性理論の間違いを見つけたのでしょうか?

違います、自分の理解度が足りないための間違いですね。
ネットで指摘している相対性理論の間違いという指摘はすべてこの理解不足が原因です。
ここまで偉そうに言えるのは、数年学んで知ったかぶりをしているわけではないからです。
IQの低い私は理解できるまで数十年かけて独学で学んできたからです。


アインシュタインが時間軸を分離した理由

アインシュタインの相対性理論では、
「セミにとって人の動きがスローモーションに見える」ことも想定内です。

その対処法として考えたのが時間軸の分離です。

アインシュタインはこのような固有空間の間で起こる矛盾をなくすために、
人から見てセミの時間軸を傾けることができる時間軸の分離を思いついたのです。
rr
上図はわかりにくいかもしれませんが、左の2つの時間軸に注目してください。
人の時間軸とセミの時間軸を平行に配置すると、
セミの時間は人の時間と同じですから、
セミにとって人の動きがスローモーションに見えることはありません。

これは先の研究結果と一致しませんね。


だから時間軸を傾けるのです。

人の一生の一週間に等しくなるまでセミの時間軸を傾けたのが上図右としてください。
するとセミの時間軸と人の時間軸を一致させても矛盾しないことが分かります。

つまり、時間軸を傾けるということはそれほど重要な意味を持っていることになるのです。
私が軽々しく時間軸の分離を扱う輩に憤りを持つ気持ちが分かってもらえるでしょうか?
視野の狭い思考では確かに時間軸の分離は簡単なことのように思えるのでしょう。
しかし時間軸の分離によって、
相対性理論は物理学を越えて日常理論になったことを認識すべきです。

さらにセミの時間軸の傾きを見てください。

相対性理論を学ぶとわかるように、
光速度に近づくということは、上図のように、時間軸を水平に傾けていく、と言うことです。


すると、今度は別な非常識な考え方が出てきますね。

セミは人に対して光速度運動をしている、と言うことです。
こういう時、相対性理論はそういうことが起こるから不思議だ、などと寝言を言ってはいけません。

物理学を学んでいる以上、
ここで、アインシュタインが間違っているのか、自分が間違っているのかを考える必要があり、
ほぼ100%自分が間違っているとわかるはずです。

なぜなら、
アインシュタインはこういうことが起こらないように「光速度不変の原理」を導入しているからです。


宇宙の歴史に対して人の歴史は一瞬、人の一生に対してセミの一生は一瞬。
このように各空間が自分の固有空間を主張すると相対性理論はぐちゃぐちゃになります。

そこで、それぞれの空間に対する基準単位としての光速度を与えたのです。
それが「光速度不変の原理」ですね。


だから、基準とする光速度の絶対条件は今あるすべての速度の最高速度にすることです。
基準以上の速度が複数存在すると、それらが互いに自分の空間で物事を決め始めることになり、
相対性理論は崩壊します。

別な言い方をすると、
光速度より速い速度が見つかれば、それを新基準に変えるだけでいい、ってことになるので、
光速度を特別扱いする必要はない、ってことですね。
どうでしょうか?
光速度を特別視しているうちは相対性理論の初期段階で躓いている証です。
そのまま進めると、非常識を認めるような誤った理論に進んでしまいます。
それを理解してもう一度最初から相対性理論をやり直したほうが早いと思います。


だったら、月の光でさえ、時間軸の傾きを知る必要があるじゃないか

そう思わない方がおかしいですよね。
だって最初に光速度と自分の関係を調べる必要があるのですから。
そのうえで自分と相手の関係を調べて結果を知ることになります。

これが、凡人思考での相対性理論です。


天才アインシュタインは、そのための補正理論として相対性理論を考えたのです。
この理論を使えば、いちいち光速度・自分・相手という順番を使わなくてもいいってことです。

いきなり、自分と相手、という補正ができる優れもの理論なのです。
特に特殊相対性理論の中で使われる補正計算では
「ミンコフスキー空間」を使った「ローレンツ変換」になっています。


ローレンツ変換の難しいところ

ローレンツ変換を知ったかぶりで使うと大失敗します。
それが、光速度不変の原理を無視した変換です。

電車が通った後に爆発が起こるなどの間違いは、すべてローレンツ変換の知ったかぶりです。
ネットでは、大学教授すら間違えて使っているので仕方がありません。

が、非常識な結果を認めることは物理学ではない、
と肝に銘じておけばこのような間違いは回避できますね。
っていうか、ネットの記事ってほぼすべて誰かのコピペなので、その最初の人が間違えていると、全部間違った記事だらけになるのでそれを間違いだと判定する材料はなくなります。
そのとき、間違っていると判断する材料は非常識か常識かしかありません。
物理学ってそういう面でも面白い学問だと思うでしょ。
みんなが正しいって言っても、
常識的におかしければ、やっぱりおかしいというのが正解なんですからね。


量子論を小馬鹿にしている

長くなるけど続けますね。

量子論が誕生して100年以上が経っているのに、いまだに2つの世界を説明に使っている量子論。
誰でも小ばかにするでしょ。
というか、小ばかにできるということが量子論が分かっている、ということですね。
量子論が理解できていないと、
この例えをあたかも真実のように信じてしまい空想文学の世界へと転身することになります。

そもそも、量子論の2つの世界は前回説明したように、
上下に振動する光時計の位置が決まっても方向が決まらないというのが発端です。

たったこれだけのことをややこしく説明する理由はどこにあるのでしょうか?
数学の確率論との分離を図りたい、それだけの理由です。
量子論の歴史を見ると数学と喧嘩していますから、大人げないの子供発想による事情です。


量子論は、電子空間以外でも使えますよ。

未来のあなたが宇宙空間旅行に出かけた時を想像してください。
長い旅を終えたあなたは地球へ戻ることにしました。

あなたは、旅行の過程から地球の位置を知ることができます。
相対性理論、万々歳なのです。
相対性理論は補正理論なので実際の計算式は地球時間を絶対基準に置いて計算しています。

でも、地球の中の通信基地の位置を特定ができないのです。

あなたのロケットからみた地球の位置は特定できても通信基地の位置は特定できません。
これが不確定原理です。

なぜなら、地球が回転しているからです。

ある瞬間の地球の中の通信基地の場所は、「地球の中」としか言いきれません。
これが不確定原理です。

え、これがなぜ不確定原理かって。
難しくいうのが量子論ですから、簡単に言いますね。

地球の基地は地球の自転に合わせて回転していますから、
一度最初の基地の位置が不明になってしまうと、二度と基地の正確な位置を特定できませんね。

なぜなら、再計算を行う時の基地の位置が地球のどこかしか特定できない状態では、
現在の基地の位置も地球のどこかとしか特定できない、ことになるからです。


ここまでは大丈夫ですね。

ここで基地が地球の赤道上にあるとすると、
地球を真横からみたとき、地球の自転に合わせて基地は水平往復運動していることになります。

その範囲は地球の直径に等しい。(よってこのときの量子論の範囲は地球の直径内です)
このとき、ロケットから見た基地の動きは、上下運動する光時計と同じですから、
ある瞬間の位置を決めても左右の方向が分からないことになります。


このとき量子論はとんでもないことを言い出すのです。

回転する地球を真横から見たとき、
見えている半球と見えていない半球にわかることができますね。

見えている半球が右方向に動いて見えるなら、見えていない半球の動きは左方向です。
これでいいはずなのに....。

量子論の説明では、
地球は見えている半球と見えていない半球の2つの世界でできている、
などと言い始めたのです。

はっきり言って、馬鹿ですね。

なぜ、こんなバカ発言をしたのかと言うと、
これを一つの地球で扱うと、数学の確率と同じ結果になってしまうからです。
だから以前にも書いたように、
量子論だけで世界を記述したら数学の確率論になってしまうという訳です。


でも2つに分けた理由もある。

もっと言えば、
「不確定原理」とは、
相対性理論で言う「同時性の不一致」と同じ現象を別な言い方にしているだけです。

この結論に至るためには、表と裏を分けて考える必要が確かにあります。
この分離によって、
量子論の確率では、数学の確率論にはない「ブラウン運動」を取り入れることに成功しました。

ブラウン運動は相対性理論の要です。
ブラウン運動を拡大すると「ゆらぎ(1/f)」にたどり着きます。

この「ゆらぎ」こそが量子論です。
つまり、アインシュタインは「ブラウン運動」で思考を止めたため、
量子論の補助が必要になったのです。

アインシュタインがもう少し「ブラウン運動」思考を続けていたら...世界は変わっていたでしょうね。


最後に、双子のパラドックスは問題。

Wikiでは、兄と弟の違いは加減速にあるとしています。
これは間違いです。

すでに見てきたように、兄と弟はそれぞれの時間空間を持っていますし、
兄のロケットは勝手に加減速を行いますから、正確な年齢差を言い当てることもできません。

これも不確定原理です。
これにアインシュタインは気づかなかったのです。
Wikiの説明で加減速を使った計算をしてますが、それはあくまでも仮定です。
なぜなら、兄のロケットは地球の到達時間に合わせて勝手に加減速を行うからです。
Wikiによると加減速が年齢差を生むということですから、結局正確な年齢差は不明です。
これを不確定性原理と言い、実際に合ってみないとわからない、というのが正解ですね。

だから、加減速を使った双子のパラドックスの説明は間違っていると言わざるをえない。
ではどうなるのでしょうか?

双子のパラドックスは、
兄と弟のどちらが歳を取るのかですね。

正解は、地球時間なら兄の方が若い、ロケット時間なら弟の方が若い、です。

これは先の時間軸を傾ける状態を見ればわかります。
光速度に対して、兄から見た弟の時間は傾きます。
この結果、同じ光速度基準ですから、
弟から見た兄の時間軸も同じだけ傾けないとダメなんです。

よって、上のような回答にたどり着くわけです。


あと、時間の遅れは運動系の時間軸にだけ現れるというWikiの説明は間違いです。
これはあくまでも片方側だけを基準にした場合の思考です。

ところが、設問では暗に地球時間を匂わせながらも、
兄の時間の基準をあいまいにしていますから、

基準が明確でない状況では、どちらが運動しているのかを特定することはできない、
これは相対性理論での基本中の基本になっていますから、
このパラドックスにどちらが運動しているのかを持ち出すこと自体が間違いとなります。

それさえわかれば、上のような正解にだどりつけますね。
わかりにくいかと思いますが、
早い話が、この設定には基準がないことがパラドックスになる要因です。
それに気づかないまま、勝手に地球時間を基準にして説明しているWikiはどっぷりとパラドクスの罠にハマってしまっている、ということになりそうです。

このブログは、間違っていた自分の考えを今後も間違えながら正していこう、というブログになっています。