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。

今日は早々始めました。

 現在2005年5月24日20時39分です。

 今日は会社から帰ってきて、チャーハンを作って、食べながら放送大学の宇宙からの情報を半分見た。その後ニュースを見たりしていて少し遅くなったが、いつもよりは遙かに早くこれを始めました。

 戸田弥生さんという人のヴァイオリンで、ウジェーヌ・イザイの無伴奏ヴァイオリンソナタ全曲を聴きながら、これを書いています。

   序の続き

  結局大西洋の海底ケーブル建設の先駆者(読者注:ウィリアム・トムソンのこと。この業績により、ケルビン卿(Lord)という称号が与えられたと聞いています。)が、マクスウェルの電気力学に多大な貢献をしたのではないか?―単位や測定の原理から、電線によって伝導される波の理論に至るまで―電気力学の理解に対する初期の困難があったためであろうが。そうすると今日アインシュタインの幾何力学を学んでいる多くの人達も、希望を持てることになる。1920年代までには、(科学の)発展の重みのために―ケルビンの有線電信からマルコーニの無線電信へ、ラザフォードやボーアの原子論から高周波回路の新技術へという発展―マクスウェルは正しいという一般的判決が生み出されたのである。疑いは段々と晴れた。信頼が応用を導き、応用が信頼を導いた。

 応用がほとんど無いように思われていたので、最初は一般相対性理論の支持に関しては多くのことがゆっくりとしか進まなかった。今日アインシュタインの理論が多くの人の興味を惹いているのは、豊富な応用を持つようになったからである。もはや注目の対象は、3つの有名だが貧弱な検証に限定されることはなくなった:重力による赤方偏移、太陽のそばでの光の屈曲、そして太陽の回りでの水星の近日点の歳差運動、の3つだけではない。レーダーによる観測と、一般相対性理論を組み合わせることで、次第に、古い世代の太陽系の天体力学は、新しいレヴェルの精度、新しい種類の効果、新しい見方を持った新しいものに変わりつつある。パルサーは、1968年に発見されたのだが、1934年に存在が予想された、中性子星であるという説明以外に、満足な説明は得られていない。中性子星とは、中心密度が非常に高いために

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(~10  g/cm  )

アインシュタイン理論による質量の予想がニュートン理論による予想と10から100%異なっているという代物である。更なる密度の増加とそれに続く重力崩壊について、ニュートン理論は何も語らない。対照的に、アインシュタインの手本、1915年の幾何力学は、1939年に完全に崩壊した物体、「凍りついた星」又は「ブラックホール」の特性を予想している。1966年までには、細部にわたったディジタル計算により、白色矮星の核と共にそのような物体が星の崩壊において形成される様子を描き出せるようになっていた。今日第1番目のブラックホール発見の期待は、複数の研究を促進させる力には少なくともなっている:回転はどのようにブラックホールの特性に影響するのだろうか?そのような物体が形成されるときには、どんな種類の重力波のパルス(波動)の放射が行われるのだろうか?(ブラックホールの)伴星からのガスがブラックホールへ流れ込んでいく経路につもったとき、どんなスペクトルのX線出てくるのだろうか?

 (脚注:1973年4月現在で、白鳥座X-1やその他の小型のX線源がブラックホールかも知れないという重要な兆候がある。)

 そのような研究のすべて、およびさらに多くの研究が、その基礎をシュワルツシルドの1916年の手本、アインシュタインの場の方程式の静的、球対称解においている。その解は1960年になって初めて現代的なとらえ方において本当に理解されたものであり、1963年に角運動量を与えられたブラックホールの場合に一般化された。

  今日はここまでにします。今日はかなり進みましたね。戸田弥生さんのイザイは、非常に力強く、私は以前は千住真理子さんの演奏しか知らなくて、この曲を余り熱心に聴いてなかったのですが、この曲の良さを改めて認識させられたのでした。良さが分かってみると、イザイ弾きになりたいと言っていた、千住真理子さんの演奏も、なかなか良いことが分かり、最近この曲を聴く機会が増えています。 しかしこの曲がどんなにがんばっても、あの大バッハが「一丁のヴァイオリンで宇宙を描いた」と言われている、バッハの無伴奏ヴァイオリンソナタとパルティータにはかなわないのだけども・・・

 22時6分終わりにします。