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宇宙

アインシュタインの相対論は光の速さで偉力を発揮する

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地球の公転速度は分かっていますから、望遠鏡をどれくらいかしげるといいかということで、逆に光の速さというものが分かった。これは光行差という現象です。これも原理的には簡単ですけれども、実際に観測するのはむずかしい。

このほかにも、土星の衛星の周期からも光の速さは分かったんです。というのは、土星の衛星は土星のまわりを回っているわけですが、地球からの距離が近づきつつある場合と遠ざかりつつある場合とで周期がちがってみえる。その差から光速が出せる。

雨の日に新幹線に乗って雨だれをじっと見ていると妙なことに気がつきませんか。雨だれは上から下に垂直に落ちているはずなのに、スーッと斜めに落ちるように見えるんです。あれは、新幹線がハイスピードで走っているためなんですね。あれと同じ理屈で、いま夜空の星からやってくる光を考えます。ちょうど雨だれが落ちるように星の光も上から落ちてくる。ところで、地球は太陽のまわりを公転運動しており、その速さたるや秒速三〇キロというものすごいものです。

ニュートンの力学で理解しようとすると

電気、磁気の学問をニュートンの力学で理解しようとすると、エーテルというものをもってきて、その振動として光の波を見るという立場でした。そうすると、エーテルが静止して見える観測者とエーテルに対して動いて見えるというものとの間には、物理的に画然と差があることになります。つまり、相互運動している観測者Aと観測者Bは、対等ではなくなりますから、そこでは相対性原理は成り立たなくなるんです。

実際、光の速さが、運動しているものにとっても静止しているものにとっても同じだという観測事実は、どうやってもエーテルの説では説明できません。たとえば、音なんていうものは追いかければ遅く見えるんです。同時刻の相対性ということに気づくと、相対性原理が電気、磁気の学問でも再び成り立つことが証明された。硬く言うとそういうことになる。アインシュタインの相対論は光の速さで偉力を発揮するのです。

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