1)位置と運動の相対性

今まで書いたものも含め整理して書き直しています。同じ個所も多いのですがなるべく図を入れて書きました。

○直感的なものの捕らえ方
私たちの自然の認識の感性から大きく離れてしまった物理学を、もう少し私たちの感性に近い形で書くことができないか。何がアプリオリな(直感的な)考え方を邪魔しているのか、誤解しているのか。そんなことを考えながら書いたものです。
もっと平坦で、シンプルで、それでいてダイナミックな自然の姿を浮かび上がらせたい。

○最近になって本を読みますが、自分だけの考えも多いと思います。
しかしできるだけ客観的に、納得できる自然の認識
から初めて、自分の考えを書いています。
知識を得たい人はごめんなさい。
自然を探求する人の参考にでもなれば・・
批判や、意見も待ってます。

目次

0)物質(さわり)
1)位置と運動の相対性 (このページ)
2)速さ(到達速さ)
  大地の上での速さ
3)速さのパラドックス
4)発生源の場
5)ドップラー効果
6)光速不変の検証
マイケルソンーモーレイの実験
そのたの実験、マックスウェルの方程式
同時性の検証

1)位置と運動の相対性
物質のとらえ方を除けば、ガリレオの相対性とほぼ同じものである。
前に書いた「2点の位置関係はいかなる場合も相対的」と内容はほとんど同じです。

○一つの物体の位置
単独の物体の位置というものは無い。空間に1点が存在するだけで、位置も運動も不明である。位置とは他の点との相対的な関係である。運動に関しても同じことが言える。単独の点の運動などというものは存在しない。運動もまた他の点との相対的な関係である。

iti0

空間が、空間と異質な物質によって領域を占拠されると、
点(他の空間と区別できる小さな領域)が生まれる。
空間の領域が区別できるようになるからである。
この点の位置も、運動も不明である。
位置や、運動は他の点との相対的な関係で
しかないからだ。

iti1

空間が別の物質によって領域を占拠されると、
2点の関係から位置と運動が生まれる。

○過去の位置
過去の位置に対して、今の位置が違うということがあるだろうか。それは人間が考える、俯瞰して想像する神の原点が存在するからである。つまり空間にある一つの物体には、位置も運動も存在しない。基準となる、別の物体なり、その他の位置を決める点なり、など別の位置が無ければならない。

一つの物体に対して、人が想像する、俯瞰する神の視点、原点を考えてはならない。

iti2

一点しかない物体の過去の位置に対する今の位置と、
運動などというものは無い。それは俯瞰する
神の視点を考えるからである。
(元の位置に他の物質を想像してはいけない)
一つしかない物体は位置もないし、運動もしない。

○質量との関係
点を物体とした場合に、質量(重さ)との関係は少しある。慣性系にある2物体A、Bは質量の多少によらずにまったく等価で2点の運動のどちらを基準にしても、(=静止しているとみなしても、)またどんな運動の比率にしても(例:Aが80%、Bが20%の比率で動いている=2点以外の他の点を静止しているとみなしても)起こる事象には変わりが無い。近づき、すれ違い、遠ざかるだけである。

起こる事象に変わりが無いとは観察者がどちらかの物体と同じ運動をしていても、どちらとも違う運動をしていても、物体が衝突するときは衝突する。また2つの物体が作る速さが変わることは無い。

iti3

質量が問題となるのは、お互いの重力圏に
物体が近づいたときである。
質量重心を中心とした系が生まれる。
系とは思考の範囲である。
互いに加速度運動をして、質量重心を
中心とした遠心力が発生する。

事象に変化が現れるのは、2点がお互いの重力圏内に入り、加速度運動するときだけである。その場合は質量の比率により、その2点の系の、加速度運動の比率が決定する。

その場合の系の基準は質量比による2点の中点(重心)である。その中点を基準にした思考=系が生れる。

○速さって?
2つの物体が作る速さってなんだろう。距離はどこから? 時間は何処の? 相対性理論の一部であるローレンツ変換を考えなければ、観察者が何処にいても、時間も距離も同じである。

相対性理論によるローレンツ変換の影響はここでは考えない。この理由は後から述べる。

○出会い(衝突、邂逅)が必要
出会いがなければ、何も起こらないということも書いておきたい。観察や反応する(事象、事件が起こる)ためには、波が到達するか、物体が接触する(あるいは重力圏に入る)ことが必要だ。波は光である必要はない。こうもりや、潜水艦が音波を利用してどこにものがあるかを見極めている。また波を利用しなくても、物体が物体に触れて、つまり触覚を使い状況を判断する動物も多い。
主に生物で説明したが物理現象も、化学変化も波と物体か、物体同士が出会うことによって発生する。事象は出会いがなければ起こらない。
なお、この一連の書き物ではエネルギー遷移と事象は同じ意味で使用している。エネルギー遷移は事象のエネルギーが変化する様子に重点を置いた表現である。

出会いは時間の概念にも重要である。重要以上かもしれない。時間そのものであるからだ。時間の節で詳しく説明しようと思う。

iti4

出会い(衝突、邂逅)が無ければ事象は 生まれない。
少なくともお互いの重力圏に 入ることが必要である。
出会いは物体どうしだけではない。 波と物体の出会いもある。
出会いは時間も作る。

筆者:hayana

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