相対性理論を学びたい人のために

まだ一度も相対性理論を勉強したことのない人は、何か一冊相対性理論の本を読みかじってみて、なぜこんなことが?という、疑問を持ってからこのブログに来てください。

光速よりも速く遠ざかる銀河

 現在2011年7月27日17時33分である。

 3月に一度投稿して以来、全く投稿していなかった。理由は、パソコンを立ち上げるのに、1時間近くかかるので、なかなかパソコンを起動しようという気になれなかったことと、最近余り勉強していなかったので、書くことがなかったということであった。

 でも、そういう日々の中でも、時々は、数学や物理学のことをやる機会があり、また、4月から、物理の家庭教師を始めたので、物理のことを考える機会があった。

 そんなある日、確か、今から2週間前くらいだったと思うが、ハッブルの法則に従って地球から遠ざかる銀河の遠ざかる速さが光の速さになったものは、地球から観測できなくなる、という事実について、新しい見解が生まれた。

 これは、そもそも、2008年11月17日の、「現在の幸せ」という投稿をしたときに、その投稿へのコメントとしてELMさんという人が、相対性理論について質問をしてきて、それに答える中で、「そこから離れた場所との比較をした場合は、光よりも速く遠ざかるものがあっても良いのです。」というコメントを返した。

 これについては、喧喧諤諤(けんけんがくがく)があったのだが、これについては、改めて、コメントする気はない。

 問題なのは、その後で、

 ハッブルの法則は、vが光の速さを超えても正しくて、地球から光よりも速いスピードで遠ざかる銀河も存在するのです。

 ただし、その銀河を地球から電磁波を用いて、観測することは出来ません。

と、当時の理解の範囲で、書いたことに対してであった。

 2008年12月12日の、「親友2人による37歳の誕生会」という投稿に対して、ELMさんが

 電磁波で、観測できないのは、どうしてでしょうか?

と、質問してきた。

 私は、

 ドップラー効果により電磁波が引き延ばされてしまい観測できないのだ。

と書いた。

 これに対しELMさんが、

 現在の技術では不可能でも、技術が進歩すれば、可能なのでしょうか。

と更に食い下がってきた。

 私は、当時の理解の範囲内で、

 今の技術では、観測できない、とする方が、妥当のように思います。

 私としても、あまり自信を持ってこれを書いているわけではないことを、付記しておきます。

と、正直に書いておいた。

 だが、私としては、この解答に満足していなかった。GRAVITATIONでも、「場の古典論」でも、ハッブルの法則の説明のところで、相対的な速さについての記述はあるが、それが、光の速さになった瞬間に、観測できなくなるというのは、当たり前のことと判断されているのか、記述がない。

 そういう状態が、ずっと続いていたのだが、2週間前くらいの朝、起きたときに、以下に絵を載せるように、ドップラー効果により光が伸びるどころではなく、光そのものが、届かない場合があることに気付いた。

光が届かない理由












 クリックすれば、拡大できる。

 この絵の遠方の銀河からの光は、あるところから、地球には届かないことになる。  これが、即ち、光の速さになった瞬間に、観測できなくなるという数値的な部分まで表しているとは、主張しないが、これで、ドップラー効果によって引き延ばされるだけでなく、光そのものが、届かないということがあると主張できる。

 ELMさんが、まだ、このブログを見ているかどうか分からないが、一応、新しい理解の仕方が出来ることを、書いておくことにした。

 この投稿が遅れたのは、先ほどの2つの投稿が、削除されていたために、それを復活させるのに、時間がかかったためである。

 また、先ほどの2つの投稿に対するコメントは、私が、後から、他人の分も含めて、コメントし直したので、コメントされた日が本当は、2008年から、2009年の頃のものなのだが、つい最近コメントされたような、日付になってしまっている。

 気をつけて欲しい。

 今日はここまで。

 現在2011年7月27日20時01分である。おしまい。