7《光速度不変性とローレンツ収縮》
“光速度不変の原理”とは、次のようなものです。
『互いに等速度運動をするすべての観測者に対して、真空中の光速度は、不変であることを要求する原理』
( p.125 『三省堂 物理学小事典』)
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※この“光速度不変の原理”は、アインシュタインの特殊相対性理論の基礎となる2つの原理のうちの1つでした。
(なお、もう1つの前提は、“相対性原理”(あらゆる慣性系において、物理法則は等しく成り立つ)です)。
※“光速度不変性”は一見常識に反しますが、マイケルソン-モーリーの観測実験等で裏打ちされているゆるぎないものです。
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この“光速度不変の原理”に関して注意しなければならない重要なことは、これが“きわめて特殊な条件で観測される光速度不変性を元にして生まれた原理”に過ぎないことです。
※きわめて特殊な条件とは、『互いに等速度運動をするすべての観測者に対して、真空中の光速度は』に書かれています。
※その証拠に、実際、光速度自体は、さまざまな条件で変化します。
例えば、空気中より水中の方が光は遅く進みますし(だから屈折します)、重力場が強くなればなるほど、光は遅く進みます(例えば、ブラックホールの周辺では光の進み方は非常に遅くなります。特に、新しいブラックホールの中では、光の進みがストップしてしまいます)。
この“光速度不変の原理”に関して注意しなければならないもう1つの重要なことは、自然界で観測される光速度不変性が“原理”に昇格したことで、「なぜ光速度不変性が観測されるのか」について、誰も考えなくなってしまったことです。
もともと、「なぜ光速度不変性が観測されるのか?」、すなわち、「マイケルソン-モーリーの実験が、なぜ、そういう結果になるのか?」については、もともと、いろいろなアイデアが考え出されていました。
※ローレンツが考え出した、「ローレンツ収縮」のアイデアは、その一つでした。
しかし、光速度不変の原理を前提とするアインシュタインの相対性理論の成功によって、誰も“光速度不変性”を問題にしなくなりました。
“光速度不変の原理”は、今や従来の物理学パラダイムにおける常識であり、誰も“なぜ光速度不変性が観測されるのか?”を説明しようと思わないままになってきました。
※それは、ニュートンの運動の第1法則や第2法則について、誰も説明しようと思わないままになってきたことと似ていると思います。
従来の物理学パラダイムで考えれば、「なぜ光速度不変性が観測されるのか?」「マイケルソン-モーリーの実験が、なぜ、そういう結果になるのか?」について、説明する必要性を誰も感じないと思います。
しかし、素スピノル物理学パラダイムで考えると、「なぜ、光速度不変性が観測されるのか?」「マイケルソン-モーリーの実験が、なぜ、そういう結果になるのか?」について答えが得られます。
しかも、『なぜ「ローレンツ収縮」のアイデアがうまくいくのか?』『ローレンツ変換がなぜ成立するのか?」についての答えも得られます。 さらに、否定されたはずのエーテルを、必ずしも否定しなくてよいこともわかります。
(一般相対性理論において、アインシュタインは、エーテルが必要不可欠と述べているので、このことは重要です)
以下では、次の3つについて、素スピノル物理学パラダイムによる説明を示します。
1.光速度不変性
2.ローレンツ収縮
3.新しいエーテル
1.光速度不変性
ここからの前提として、観測者も光源も“剛体”であるとします。なお、“剛体”というのは、特殊相対性理論の前提の1つでした。
『ここから述べる理論は、すべての電気力学と同様に剛体の運動学にもとづいている。なぜならば、この種の理論のいうところの主張は、剛体(座標系)、時計、およびいろいろの電磁過程のあいだの関係について触れるものだからである』
(p.20 『アインシュタイン選集1』 [A1]運動している物体の電気力学について アインシュタイン)
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また、真空中の光速c(km/s)は、3×108〔m/s〕(秒速30万km)であるとして話を進めます。
簡単にするため、まず、光源からちょうど、3×108〔m〕(30万km)離れた光観測者を考えてみましょう。
当然、光源から放出された光、および、光を構成する光子は、1秒後に観測者にたどり着きます。
仮に、光源も観測者も、ともに“原始ヒッグス場”に対して完全に静止している場合は、当然、この観測者は、「光速は、秒速30万kmだ」という観測をします。
次に、観測者が、(“原始ヒッグス場”に対して)速さv〔m/s〕で、光源の方に向けて等速運動している場合を考えてみます。
自然に考えると(ガリレイ変換で考えると)、「1秒間に光が、“原始ヒッグス場”の上で30万km(3×108〔m/s〕)進み、同じ1秒間に観測者は“原始ヒッグス場”の上でv[m]進むのですから、観測者を基準にすれば、光は「合わせて1秒間に、3×108+v[m]進むことになる──」 つまり、光速は、c+v[m/s]となり、観測者にとっての光速は、秒速30万kmを越えてしまう」という結論に至るでしょう。
※例えば、自動車が秒速10[m]と観測者が秒速3[m]でお互いに近づく場合、観測者を基準にすれば、自動車は、一秒間に13[m]進むと観測します。自然に考える(ガリレイ変換で考える)とは、これと同様な考えを光にあてはめることです。 |
ところが実際は違います。
実際には、観測者は、速さv〔m/s〕で運動していたとしても、静止していたときと同様に、「光速は、秒速30万kmだ(1秒間に光が進む距離は30万kmだ)」という観測します。
それこそが“光速度不変性”です。
※この図の意味は、先ほどの図(下右)と比較すると、よくわかります。
すなわち、右で上段と下段で「3×108〔m〕(30万km)」の意味(性質、実体…)が変わっていないのに対して、左では、上段と下段で「3×108〔m〕(30万km)」の意味(性質、実体…)が異なっているのです。
※上段(左)が、「“静止した観測者の座標系”からみた、3×108〔m〕(30万km)」であるのに対し、下段(左)は、「“運動している観測者の座標系”からみた3×108〔m〕(30万km)」に相当しています。
この図より、静止していた観測者にとっての「3×108〔m〕(30万km)」と、速さv〔m/s〕で運動していた観測者にとっての「3×108〔m〕(30万km)」とは、その実体が、決定的に異なるものになっているものであることがわかります。
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いったい、何が起こっているのでしょううか?
「“静止した観測者の座標系”からみた、3×108〔m〕(30万km)」と「“運動している観測者の座標系”からみた3×108〔m〕(30万km)」は、いったい、何が異なっているのでしょうか?
静止した観測者(剛体)と、速さv〔m/s〕で等速運動している観測者(剛体)の間の決定的な違いとは、何でしょうか?
すでに繰り返し説明してきましたように、素スピノル物理学パラダイムによれば、“運動する物体(剛体)は、運動方向に、(外部)運動エネルギーに相当する重力子を放出していること”が、静止している状態と決定的に違います。
すなわち、物体(剛体)が慣性運動(等速運動)している状態とは、その運動方向に((外部)運動エネルギーに相当する)「重力子&縮みきり“4角形”」が放出されて続けて「時空の砕氷船効果」が生み出され続けている状態であり、静止している状態とは、この点が、決定的に異なっています。
したがって、まさにその運動方向へ放出され続けている「重力子&縮みきり“4角形”」の総和が、運動方向の前方に存在する時空の性質を変化させている結果、上の例のような“光速度不変性”が成立していると考えられるのです。
上図のように光源に観測者が向かっていくような慣性運動(等速運動)は、「運動方向の前方に存在する時空」を、具体的に、どのように変化させているでしょうか?
それは、「空間を膨張させる方向、時間の流れをスローダウンさせる方向」に変化させているのです。
※空間は、c/(c−v)倍に膨張します。時間は、c/(c−v)倍にスローダウンします。
この「空間を膨張させる、時間の流れをスローダウンさせる」という効果は、(原始ヒッグス場の上での)観測者の速さv〔m/s〕の等速運動が持つ、「光源との距離を短縮させている効果(c[m]を(c−v)[m]とする効果)、光子が観測者にたどり着くまでの時間を短縮させている効果(1秒から(c−v)[m]/c[m/s]=(c−v)/c[s]とする効果)」をそれぞれぴったりキャンセルしてしまいます。((c−v)[m]が、c/(c−v)倍のc[m]、(c−v)/c[秒]がc/(c−v)倍の1[s]となります)
だからこそ、観測者は、「1秒間に光が進む距離は30万kmだ」を観測するのです。
それは、光源の方が速さv〔m/s〕の等速運動で観測者に向かって近づいていく場合も同様です。
観測者に光源が向かっていくような慣性運動(等速運動)は、「空間を膨張させる方向、時間の流れをスローダウンさせる方向」に変化させます。
※やはり、空間は、c/(c−v)倍に膨張し、時間は、c/(c−v)倍にスローダウンします。
この「空間を膨張させる、時間の流れをスローダウンさせる」という効果は、(原始ヒッグス場の上での)光源の速さv〔m/s〕の等速運動が持つ、「光源との距離を短縮させている効果(c[m]を(c−v)[m]とする効果)、光子が観測者にたどり着くまでの時間を短縮させている効果(1秒から(c−v)[m]/c[m/s]=(c−v)/c[s]とする効果)」をそれぞれぴったりキャンセルしてしまいます。((c−v)[m]が、c/(c−v)倍のc[m]、(c−v)/c[秒]がc/(c−v)倍の1[s]となります)
だからこそ、観測者は、「1秒間に光が進む距離は30万kmだ」を観測するのです。
一方、遠ざかる場合は、どうでしょうか?
例えば、観測者が遠ざかる場合、その運動方向の後方の時空に放出される「重力子&縮みきり“4角形”」は、逆に(相対的に)減少するでしょう。
(静止質量エネルギーによって、もともと放出されている「重力子&縮みきり“4角形”」から、差し引かれることになるからです)
※やはり、空間は、c/(c+v)倍に収縮し、時間の流れは、c/(c+v)倍にスピードアップします。
その結果、「空間を収縮させる、時間の流れをスピードアップさせる」という効果は、原始ヒッグス場の上での)観測者の速さv〔m/s〕の等速運動が持つ、「光源との距離を延長させている効果(c[m]を(c+v)[m]とする効果)、光子が観測者にたどり着くまでの時間を延長させている効果(1秒から(c+v)[m]/c[m/s]=(c+v)/c[s]とする効果)」をぴったりキャンセルしてしまいます。((c+v)[m]が、c/(c+v)倍のc[m]、(c+v)/c[秒]がc/(c+v)倍の1[s]となります)
だからこそ、観測者は、「1秒間に光が進む距離は30万kmだ」を観測するのです。
それは、光源が遠ざかる場合も同様です。
※時空の性質についてまとめると、“4面体”が、時空に占める割合が多くなるほど、空間が収縮し、時間の流れがスピードアップし──
逆に、縮みきり“4角形”が、時空に占める割合が多くなるほど、空間が膨張し、時間の流れがスローダウンする、ということになります。
原始ヒッグス場ユニット
(PHU(=Primordial Higgs(field)Unit)
由来の“4面体”が多いほど──
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→ |
空間が収縮し、時間の流れがスピードアップする。
(=時空が収縮(&スピードアップ)する)
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「重力子&縮みきり“4角形”」
(PHU由来)が多いほど──
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→ |
空間が膨張し、時間の流れがスローダウンする。
(=時空が膨張(&スローダウン)する)
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※この性質は、光速不変のみならず、ローレンツ収縮や時空の曲りの創発も説明できる重要なものです。
つまりは、どの観測者が、どの光源が、どのような等速運動をしていようが関係なく、それぞれの等速運動に伴って、その運動方向への重力子の放出が増えていたり、運動とは逆方向への重力子の放出量が減っていたりする結果、運動方向の前後の時空の性質が変わっているので、観測者は、それぞれの時空(それぞれの慣性系)が持つ“時間と長さのものさし”で、「1秒間に光が進む距離は30万kmだ」を観測するのです。
こういったしくみが、“光速度不変の原理”を支えているのです。
以上が、“光速度不変性”が、 どのようなしくみで(なぜ)観測されるのかについての素スピノル物理学パラダイムによる説明です。
2.ローレンツ収縮
ローレンツ収縮とは次のようなものであり、さまざまな説明がなされてきました。
『観測者に対して一定速度v で運動している物体の速度方向の長さl 'と、静止している時の長さl の間にβ=v/cとしてl '=l (1−β2)1/2の関係がある。ローレンツは、あらゆる系に対して、公速度が不変であるというマイケルソン-モーリーの実験を説明するためにこの式を提出した。のちにアインシュタインが相対性理論によってこのローレンツ収縮を説明した。しかしローレンツの考えたローレンツ収縮と、アインシュタインの考えたものは違うことに注意が必要である。ローレンツは、物体がエーテルに対して相対運動をしている場合に、物体はその物理的性質として実際に収縮すると考えたが、アインシュタインは観測者に相対的に運動している物体の長さを、観測者が測定する際に座標が変換された結果収縮したものとして測定されると考えたのである』 ( p.430 『三省堂 物理学小事典』) ルートを( )1/2で表示しました。下線は筆者によります。
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素スピノル物理学パラダイムは、このローレンツ収縮について、次のように説明します。
「等速運動する物体(剛体)を収容する空間」、すなわち、「等速運動する剛体の後端から前端の空間」が、“運動軸に沿って、1/(1−(v/c)2)1/2の割合で、膨張する結果、“ローレンツ収縮”が(1−(v/c)2)1/2の割合で起こる。
つまり、物体(剛体)を内に収容している空間が(運動方向に)膨張するからこそ、物体(剛体)自体が逆に(運動方向に)収縮するように、第三者によって外側から観測されるのである。
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※(第三者が外側から観測することによって)運動している物体が収縮しているように見える“ローレンツ収縮”が運動方向の軸に沿ってのみ生じることは、「重力子&縮みきり“4角形”」が運動方向の軸に沿ってのみ増減することと調和しています。
「剛体の後端から前端の空間」が、“運動軸に沿って、1/(1−(v/c)2)1/2の割合で膨張するしくみは、つぎのように説明できます。
次に、下図のように「剛体」が速さv〔m/s〕で運動するような系を考えます。
この場合は、剛体を収容する時空について、下図のように、上の2つの効果が重なって生じることがわかる。
剛体の後端から前方(ピンクの矢印の方向)の時空は、c/(c−v)倍の空間の膨張の効果が生じます。
これは、観測者(剛体)の等速運動の方向への「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が増加することによって生ずる効果です。
剛体の前端から後方(緑の矢印の方向)の時空は、c/(c+v)倍の空間の収縮の効果が生じます。
これは、観測者(剛体)の運動とは逆方向への「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が相対的に減少することによって生ずる効果です。
これら2つの効果、c/(c−v)倍とc/(c+v)倍の2つの効果について、単純に相乗平均をとると次のようになります。
(c/(c−v)×c/(c+v))1/2 =(c2/(c2−v2))1/2 = (1/(1−(v/c)2)1/2
これは、ぴったりローレンツ収縮の効果を示す式(1−(v/c)2)1/2の逆数です。
つまり、この2つの効果の相乗平均『(1/(1−(v/c)2)1/2』の効果こそが、「(等速運動をする)剛体の後端から前端の時空(剛体を収容する時空)」が“運動軸に沿って膨張しているしくみを担っていると考えるとつじつまが合うのです。
剛体が等速運動すると、(「重力子&縮みきり“4角形”」の放出数の増加による)「剛体の後端から前方(運動方向)の時空の膨張の効果」と(「重力子&縮みきり“4角形”」の放出数の減少による)「剛体の前端から後方(運動と逆方向)の時空の収縮の効果」の両方が生じ、それらの両方の効果の相乗平均として(トータルで)膨張するのです。
以上が、“運動軸に沿って、1/(1−(v/c)2)1/2の割合で剛体の周辺の空間が膨張するしくみです。
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このように「(等速運動をする)剛体の後端から前端の空間(剛体を収容する空間)」が、『(1/(1−(v/c)2)1/2』の割合で膨張するからこそ、剛体自体は、逆に『(1−(v/c)2)1/2』の割合で収縮しているように観測されるのです。
以上が、「ローレンツ収縮がどのようなしくみで起こるか」や「ローレンツ収縮を意味する数式が、どうして、(1−(v/c)2)1/2 となるのか」についての説明です。
※以上の説明は、ローレンツ変換が成立するしくみも説明していると思います。
※また、以上の説明により、剛体だからこそ、「空間の膨張」と「空間の収縮」の両方の効果が生じうるのであり、その結果(それらの効果の相乗平均として)ローレンツ収縮やローレンツ変換が成立することがわかります。よって、このことから、特殊相対性理論で“剛体”が前提とされていた理由がわかります。
『ここから述べる理論は、すべての電気力学と同様に剛体の運動学にもとづいている。なぜならば、この種の理論のいうところの主張は、剛体(座標系)、時計、およびいろいろの電磁過程のあいだの関係について触れるものだからである』
(p.20 『アインシュタイン選集1』 [A1]運動している物体の電気力学について アインシュタイン)
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※運動する剛体中の時空の変化は、“相乗平均”で計算できる一方、剛体の外の時空の変化は、単純に、それぞれ別々に求められることになります。
すなわち、運動する剛体外の“前方の時空”の変化は、c/(c−v)=1/(1−(v/c))で、求められ、“後方の時空”の変化は、c/(c+v)=1/(1+(v/c))で求められます。
以上で、1.光速度不変性、2.ローレンツ収縮について説明しました。
そもそも、なぜ、等速運動にともなって運動方向への「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が増えると、その方向に空間が膨張するのでしょうか?
それは、単純に、「原始ヒッグス場ユニットの“4面体”が縮みきり“4角形”になると、その分だけ“スペースが広がる”からである」と考えられます。
逆に、等速運動にともなって運動とは逆方向への「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が減ると、その方向に空間が収縮するのはなぜでしょうか? それは、単純に、「縮みきり“4角形”が原始ヒッグス場ユニットの“4面体”になる分だけ“スペースが減る”からである」と考えられます。
よって、素スピノル物理学パラダイムは、次の仮説を立てます。
仮説1-7.1 原始ヒッグス場ユニット(PHU(=Primordial Higgs(field)Unit)を構成する、素スピノルが“運動している空間そのもの”が、“空間そのもの”に相当し、原始ヒッグス場ユニット(PHU)の“4面体”は、その空間を減らす(収縮させる)ような働きをし、縮みきり“4角形”は、逆にその空間を回復させる(膨張させる)働きをする。
一方、そもそも、なぜ、等速運動にともなって「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が増加すると、「時間の流れをスローダウンさせる効果」が生まれるのでしょうか?
それは、「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が増えるほど、光子が共転回しずらくなるからであると考えられます。
すなわち、それは、「重力子&縮みきり“4角形”」が増加するほど、光子が共転回できる素スピノルを持つ「原始ヒッグス場の“4面体”」という足場の比率が減少する形になる結果、光子を構成する素スピノルの共転回の過程が妨げられて「光子の振動数(すなわち、単位時間あたりの、光子を構成する素スピノルの共転回数)」が減るからだと考えられます。
逆に、等速運動にともなって「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が減少すると、「時間の流れをスピードアップさせる効果」が生まれるのはなぜでしょうか? それは、「重力子&縮みきり“4角形”」の放出が減るほど、光子が共転回しやくなるからであると考えられます。
すなわち、それは、「重力子&縮みきり“4角形”」が減少するほど、光子が共転回できる素スピノルを持つ「原始ヒッグス場の“4面体”」という足場の比率が増加する形になる結果、光子を構成する素スピノルの共転回の過程が促進させられて「光子の振動数(すなわち、単位時間あたりの、光子を構成する素スピノルの共転回数)」が増えるからだと考えられます。
よって、素スピノル物理学パラダイムは、次の仮説を立てます。
仮説1-7.2 原始ヒッグス場ユニット(PHU(=Primordial Higgs(field)Unit)を構成する、素スピノルの“転回そのもの”が、“時の刻み”に相当する。
以上のような仮説が示すしくみに支えられて、それぞれの慣性系が、それぞれ独自の“空間&時間”(時空)を獲得し、光速度不変性やローレンツ収縮を創発するのだと考えられます。
そして、「それぞれの慣性系が、それぞれ独自の“空間&時間”(時空)を獲得するしくみ」を支える実体は、原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU(=Primordial Higgs(field)Unit)の総和)に他なりません。
※もし、仮説1-7.2が正しく、なおかつ、“4つの力”のすべてが、根底で、素スピノルの転回を介して創発しているのならば、あらゆる現象(物理現象、化学現象、天体現象、人生の営み、生理現象、社会現象…)における“時間の流れの遅れや早まり”が、根底で、素スピノルの転回のしやすさの変化に基づいて創発していることになります。
そして、実際、4つの力を含むすべての物理的な力が、根底で、素スピノルの転回によって創発していると説明できます。(成果2)
よって、このことにより、“ウラシマ効果”(光速近くで移動する宇宙船に乗ってでかけて帰ってくると地球上の時間が何十年も先に進んでいる等)が生じることを説明できます。
この説明は、「双子のパラドックス」を解消できます。
なぜなら、あくまで、双子のうちで、相対的に「運動方向の重力子の量が多くなる効果(&運動と反対方向の重力子の量が減少する効果)」(の相乗平均)が大きい方のどちらか一方だけが、時の流れが、より(相対的に)スローダウンするだけだからです。
つまり、この説明から双子のうちで、どちらか一方だけが相対的に時間の流れがスローダウンするだけなので「双子のパラドックス」が根底から解消されるのです。
したがって、もし、例えば、宇宙船が地球を出発して、長期間、光速近くで運動してきた後に帰ってきたとき、地球の時間の流れが相対的にスピードアップしているならば、「宇宙船を基準にすると、地球の方が光速近くで運動することになるから、地球の時間の流れの方がスローダウンする」ということは実在しないことになります。
※この仮説1-7.2は、一般相対性理論が示すように、「強い重力場であるほど、時間の進み方がスローダウンすること」とも合致します。
その理由は、やはり、強い重力場であるほど、「重力子&縮みきり“4角形”」の密度が高くなるので、光子にとっての足場──原始ヒッグス場の“4面体”の足場が減り、転回しにくくなるからです。
極端な話、もし、光子が転回できなくなっていれば、そこでは時間の流れが止まっていることになります。
例えば、ブラックホールの中の、原始ヒッグス場ユニットの“4面体”の足場が100%消失している場所(原始ヒッグス場ユニットがすべて100%縮みきり“4角形”になっている場所)では、光子は全く転回できなくなっているので、時間の流れが止まっていることになります。当然、光子は、それ以上先へは進むことができなくなります。これが、「ブラックホールの外に光が出て行けなくなる」ことの背後に存在していることだとと考えられます。
※例えば、“地球に高速で降り注ぐミューオン”の寿命が延びることも、やはり、そこでも、高速で運動するミューオン自身が生じさせる“相対的に「運動方向の重力子の量が多くなる効果(&運動とは反対方向の重力子の量が減少する効果)」(の相乗平均)が、“ミューオンの中での素スピノルの“転回数の低下”、すなわち、時間の流れのスローダウンを生じ、寿命が延ばすと説明できます。なお、ミューオンの寿命ののびが(1/(1−(v/c)2)1/2の式に合致するということは、ミューオンは、剛体の一種である(内部構造を持つ)ことを意味しています。(成果2)
※以上の説明は、“四次元時空連続体”という考え(時間と空間が切り離せず、かたく結びついているという考え)とも調和しています。
すなわち、原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)こそが、“四次元時空連続体”を支える実体なのです。(なお、ここでの“連続”の意味は、“時間と空間が切り離せず、かたく結びついている”という意味です)
素スピノル物理学パラダイムが「時空が不連続であること」を前提としていることを意識して、より厳密に書けば、原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)は、『不連続な時空であると同時に「四次元時空連続体」を支える実体』なのです。
『連続な時空を前提とする「四次元時空連続体」』は、『不連続な時空を前提とする「四次元時空連続体」』のマクロ近似です。
よって、素スピノル物理学パラダイムは、『連続な時空を前提とする「四次元時空連続体」』による説明を包含するものなのです。
3.新しいエーテル
「原始ヒッグス場は、やはり、エーテルではないのか? エーテルは、かつて否定されたはずなので、問題ではないか?」という疑問が、生じるかもしれません。
しかし、ここに問題はありません。その理由をまとめると次のようになります。
1.そもそも“原始ヒッグス場”は、“物質”ではない(物質未満の)時空そのものであり、アインシュタインが一般相対性理論で必要と考えたエーテルの条件を満たしている。
そもそも、アインシュタイン自身が、(特殊相対性理論で否定された形になりましたが、一般相対性理論に基づいて)、結局は、“エーテル”を必要不可欠と考えており、そのエーテルの満たすべき条件にいて次のように考えていました。
『すなわち一般相対性理論によれば、空間は物理的特性を与えられている。それゆえこの意味でエーテルは存在する。 一般相対性理論によればエーテルを伴わない空間を考えることはできないものである。なぜならば、そのような空間では光も伝播することができないし、また空間および時間の基準(すなわち物指と時計)も存在することができない。したがって物理学的に意味のある時間的、空間的距離というものも存在しえないことになる。しかしながらここに考えたエーテルが、質量をもったふつうの物質からできているとか、あるいはまた普通の媒質(水や空気のような)と同じような性質をもっていると考えることはできない。 たとえば、運動というような概念は、われわれのエーテルには適用できない』
([A10]『エーテルと相対性理論』(アインシュタイン選集2 p.189)の中の下記の記述から分かるように、 下線は、筆者による)
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このアインシュタインが必要不可欠と考えていたエーテルを“新しいエーテル”と呼ぶこととします。
素スピノル物理学パラダイムによれば、「原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)」こそが、この“新しいエーテル”にぴったりです。
この“原始ヒッグス場”を構成する原始ヒッグス場ユニットは、物質でありませんし(物質未満ですし)、それ自体は質量を持たず、原則として、場所を移動させるような運動はしません。
つまり、「原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)」は、アインシュタインが考えた“新しいエーテル”が満たすべき条件も満たしています。
2.この「原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)」が、逆に“光速度不変性”がどのようなしくみで成り立つかを説明する。
この“新しいエーテル”こそが、「マイケルソン・モーレーの実験結果」を含むさまざまな“光速度不変性”を説明できるものです。つまり、この“原始ヒッグス場”という“新しいエーテル”は、“光速度不変性”を破っているどころか、逆に根底で支えているのです。
“光速度不変性”の根拠の一つとなった、有名な「マイケルソン・モーレーの実験」の結果は、この「原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)」を、否定することができません。
「マイケルソン・モーレーの実験」は、この“新しいエーテル”を否定できないばかりか、逆に、この「原始ヒッグス場(原始ヒッグス場ユニット(PHU)の総和)」の存在を支持するものであると再解釈できるものです。
すなわち、「マイケルソン・モーレーの実験」は、“測定機器(剛体)の運動”によって、「運動にともなって、運動方向に放出される重力子の量が多くなる効果(&運動とは反対方向に放出される重力子の量が減少する効果)」(の相乗平均)が生じる結果、「剛体を収容する空間が膨張し、そこでの時間の流れがスローダウンする」ので、期待した“誤差”を100%観測できなくなるのだという説明(“観測の理論負荷性”の一例です)を支持するのです。
3.ローレンツ収縮を説明する。
(上で説明しました)
3.双子のパラドックスを根底から解消する。
(上で説明しました)
4.特殊相対性理論のもう一方の前提、“相対性原理”(あらゆる慣性系において、物理法則は等しく成り立つ)と調和している。
5.原始ヒッグス場は、重力理論(重力場(4《重力の幾何的モデル》)、時空の曲り(8《“時空の曲がり”と重力場の幾何的モデル》)…)のみならず、電磁気力理論(電磁場…)も説明できる。
すなわち、重力と電磁気力を統合できます。
(11《静電気力と磁力(電荷と磁極のクーロンの法則)および、重力と電磁気力の統合》)
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