20170917

列車速度を定義する。の12 窪田登司氏、登場2。


19世紀生まれのマイケルソンとモーリーは、
なんも考えなしに、手続きなしに、

エーテル流検出装置を作製したが、

俺、zionadchat は、20世紀テレビゲーム世代。





エーテル流検出装置を、
エーテル流の中で組立てたら

どんな問題が生じるか、
わからない。




インベーダーゲームは、ほとんどやらなかったが、
曲線的動きをするギャラクシアンには魅了され、





初代プレイステーションやって、
2代目プレイステーションは進化ないなと買わず、

xbox360の TPSゲーム、bf2 オンライン対戦に嵌った。


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オンライン対戦のサーバーが地球の中心にあれば、

東京でやっても、ロンドンでやっても、サンパウロでやっても、
遅延が平等になるかもしれん。




理想的な環境で実験装置を作らなければ、
エーテルを検出する前に、エーテルの影響を受けているかもしれない。

だから、エーテル流遮断環境を頭の中に用意する。
頭の中で実験装置を組み立てる。



レーザーを月に向けて発射すれば、


月レーザー測距実験



頭の中での最初の印象は、レーザー光線は拡がらないけど、
実際は、月に到達するまでに直径6kmぐらいに拡散するらしい。

レーザー光線は、線分みたいなイメージだが、
実際は、光子1つ1つが飛んでいくようだ。



だから、レーザー光線が数学的な線だったら、
地球から発射した光線が、

月に設置した反射鏡を円周のようにして、
入射角と反射角を90度にしないと、
地球に戻って来ない。





理想的な曲面反射鏡で、
理想的な拡がらない光線で、

だけど、発射時、角度がちょっとズレて真上じゃなくても、

レーザー発射地点から反射鏡のA位置で反射して戻っても、
B位置でもC位置でも、行きと帰りの距離、同じ。






NASAが月に置いた反射鏡は、
ただのだいたい平面な反射鏡だと思うけど、

これって、古典力学の光学の入射角・反射角のイメージじゃなく、
量子力学の不確定性原理とかでの反射。

反射鏡イメージ、つるつる平面じゃなく、
原子集合体が、原子レベルの凸凹表面で、光子を反射してる。






基準慣性系は地球にしておくよ。

真上に光線を発射した。たまたま地球の真上、
1光秒空間距離に反射鏡が在った。

反射鏡の動きとか、どうでもいい。
反射鏡の地球との相対速度、どうでもいい。

とにかく反射して地球の発射地点に戻った。




この話をマイケルソン・モーリーの実験装置に重ねてみよう。





エーテル流が左から右に流れるとする。
鉛直上方向に向かった光線の光子さん達が、右に流される。

量子力学は、確か、20世紀の学問だから、
マイケルソンとモーリーさん達は知らない。



エーテル流に光子が流されると思って、実験してる。
エーテルの影響を光子が受けるハズ。

それを予測し、検出しようと実験してる。





ハーフミラー通過後、
水平方向に進む光子の行きと戻りの速度だけじゃなく、
川を下ると、川を遡(さかのぼ)るの時間差だけじゃなく、

川を渡るときの流されも、考えてる。




20世紀の理論物理学者達はバカだから、
特殊相対理論と量子論を合わせて論文作ってたけど、

マイケルソン・モーリーの実験の追試を20世紀でも、
もっと正確にやってること知ってるよ。

だけど結果にだけ視野狭窄して、




古典力学での実験準備と実験解釈しようとした
マイケルソン氏とモーリー氏の頭の中を、

マイケルソン・モーリーの実験そのものを検証していないんだ。




もう一度、図を見てくれ。

もしエーテルに流されたら、鉛直方向の上に進む光子が。
ハーフミラーに戻って来ないじゃん。

これじゃ、水平方向に進んで戻ってくる光子との干渉も測定できない。





ということは、だ。

マイケルソン氏とモーリー氏は、
20世紀の理論物理学者のバカ共と違って、

そんなことは、実験物理学者である両名は、
実験する前から100も承知だったわけだ。たぶん。



指向性のあるレーザー光線イメージを究極にした、
数学イメージの拡がらない光線じゃなく、

豆球の光は、スリット通過後に拡がる。





俺は小学校の5,6年かな。3,4年かな。
小学校の屋上で実験した。

教室では豆球。
屋上では太陽。

スリット通過後の光が拡がるかどうか。




太陽光線が拡がらないように見えるのは、
スリットの置き場が太陽から遠いので、

太陽そのものを覆うダイソン球レベルで考えれば、
太陽も豆球と同じ。



ダイソン球(ダイソンきゅう、英: Dyson sphere)とは、恒星を卵の殻のように覆ってしまう仮説上の人工構造物。
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%80%E3%82%A4%E3%82%BD%E3%83%B3%E7%90%83&oq=%E3%83%80%E3%82%A4%E3%82%BD%E3%83%B3%E7%90%83&aqs=chrome..69i57.3251j0j1&sourceid=chrome&ie=UTF-8



だから、マイケルソン氏とモーリー氏は、球面波。想定してた。

鉛直方向に進む光子がエーテルに右に流されても、
ミラーが斜めなら、ハーフミラーのとこに戻って、
水平方向に進んで戻った光子と干渉検出できる。




鉛直上に光子が進んで、右に流された後、
斜めミラーで反射。

帰りも右に流されるんだけど、
それより上流方向に反射して相殺。

こうやってハーフミラーに戻って来た鉛直方向の光子さん達との干渉を、測定。




球面波(きゅうめんは、英: spherical wave)とは、3次元の等方的な媒質中に存在する点波源から発生、もしくは一点に向かって収束する球状の波動のことである。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%90%83%E9%9D%A2%E6%B3%A2



だから、エーテル流に光子が影響されるなら、
水平方向だけじゃなく鉛直方向も影響される。

エーテルの流れが実験装置に、たまたま水平方向のとき、
水平方向では、反射までの距離は、ミラーが斜めじゃないので、

イメージ通りの距離を、行きと帰りの時間が、
川の下りと、川の遡りになるだけ。



一方、鉛直方向では、行きも帰りも右に流されるので、
エーテル検出装置鉛直方向の行き帰りじゃなく、
斜め方向の行き帰りだから、

水平方向より、旅路距離そのものが長くなってる。

この状態の干渉を、まず定常状態として検出する。



次に、エーテル検出装置自体を回転させる。
想定されたエーテル流が水平方向なので、

縦y軸成分と横x軸成分が変わるので、

今度は、実験装置の鉛直方向だけじゃなく水平方向も、
川を渡るときのような、流されとなる。



当然、実験装置鉛直方向の斜め反射角度も変わるので、
さっきまでの球面波の1つとは別の球面波が、
ハーフミラーに戻ってくる。

つまり、実験装置回転させるだけで、
ハーフミラーから斜めミラーまでの距離が
エーテルによって流される量が変化するので、変化する。




細かいことは俺も厳密に考えてないんで、
いまやってるのは、気付きの為の遠回りの御伽噺なんで。

ともかく、ちょっと実験装置回転させるだけで、
干渉に変化が出るハズである。

ところが、出なかった。

このやり方では、エーテル検出はできなかった。





ところがろころがだ。こっから脱線が始まる。

エーテルに流されなかったんだから、
球面波のことなんか忘れて、

ハーフミラーから分岐して、
鉛直方向も
垂直方向も、

同じ距離。
行きも帰りも同じ時間。







川の下りも、川の遡りも、
川の渡りの流されもない世界。

それを宇宙船から見たら、
こうなるハズだと飛躍した。





マックスウェル電磁方程式から光速は決まってる。

でも、宇宙船から見たら、
エーテル検出装置が2x2光秒空間距離なら、
ハーフミラーが正方形中心。

2秒間で、ハーフミラーで分岐し合流する。

鉛直方向に進んだ光子軌跡はピタゴラス斜辺定理。
光速を超えている。



さっきまで、エーテルが左から右に流れてを考えていたのに、
いつの間にか、宇宙船が右から左に進んでたら、
ハーフミラーで分岐した鉛直方向軌跡が斜めに見える。となった。

さっきまで、光子がエーテルに左から右に流されるんだったんだけど、
宇宙船から見ると左から右に流される感じに見えるハズ。

と、思い込んだ。




具体的、宇宙船の3次元位置指定せず、
ガリレオ相対性原理の横ズレ慣性系だけを使って。

ここの、あまりにくだらないトリック解説は次回以降に廻して、



ガリレオ相対性原理の横ズレ慣性系って、
2枚の下敷きズラしただけのもの。






さあ、そろそろ窪田登司氏を登場させたいが、

俺は高校の時、マイケルソン・モーリーの実験を知った。
すぐ思いついたのは、宇宙船から見れば、
エーテル検出装置は、進行方向に縮むんだよな。

ローレンツ収縮で。



というのではなくて、

俺は軍師マトリックスという概念に狂うに忙しくて、
宇宙船から見た、斜めジグザクのこのパープル線が、
宇宙船から見れば縮んで赤線に見えるんじゃないかと、

かなり麻痺った思考していた。





ただなんとなく、宇宙船から俯瞰して、
エーテル検出装置を見下ろすと、
アインシュタイン氏の説は違うんじゃないかと、

かなり麻痺った頭で思っていた。




パープル線は光時計筒内の光子1点を
2秒間結んだ軌跡だから、

これがローレンツ収縮するんじゃないかと思った俺は、
かなり麻痺ってた。

ただ軍師マトリックスという概念に狂うに忙しく、
本来やりたかった物理のことなど考える暇なく、
漠然と放置していた。



当時の俺は、問題文の意味を把握することさえできん麻痺り方。
数学も物理も表層の文字記号だけ追って、論理がどうなってるか追うことさえできなかった。そんな暇はないという焦りと狂いで。



時刻違いの光時計筒イメージ2ヶ所が、宇宙船から見下ろすと縮んで見えるんじゃないかと、わけわからん、論理整合性のない囚われをしていた。







窪田登司氏の本に、下北沢の本屋で出会うまで。






光時計筒は、列車床と天井を結ぶものだから、
水平方向の横ズレを画面奥行き方向への視線でイメージする。

見ているものの視線身体の天地と光時計の天地が同じイメージ。






宇宙船から地表を見下ろすと、
2本のレールが見えて、

エーテル検出装置の鉛直方向が2本のレールを行き来する感じになる。
レールが水平方向x軸。




線路と列車側面をを奥行き方向に見るグリーン人型の背後霊が、TPS視線。




一方、宇宙船から地表のマイケルソン・モーリー実験装置を見下ろした場合、さらに宇宙船の上からの背後霊視線でエーテル検出装置を見下ろすことになるけど、

日常での感覚体験がないせいか、上からの俯瞰に屋上屋根を重ねてだと、宇宙船が消えてる。FPS視線になってる。






で、ここでのピンポイントアドバイス。
俺の俺話で印象が薄まってしまったけど、

最初はエーテルに光子が流されるとして、
川の渡りで流されることも考慮していた。



だけどエーテルが検出されなかったので、
宇宙船から地球表面にある実験装置を見たら、
慣性系の横ズレ。でもこれって、


顕微鏡でプレパラートの窪み内で水流があれば、
ミジンコが顕微鏡視野内を左から右に流されるの
見えるかもしれない。

でも、水流なくてミジンコも動かず顕微鏡視野内中央に居るから、
プレパラートを左から右に動かしたと同じ。





まずは、ぼんやりとした絵図。
この絵図が、合ってるという訳ではない。

くだらな過ぎて、わかるのを拒否したくなる絵図を紹介する前に、
まずぼんやりと。
















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