アーカイブから：相対性理論が加速する

創立 150 周年を記念して、科学の進歩、理解、革新を定義するのに役立ったポピュラーサイエンスの記事 (成功と失敗の両方) を、現代の文脈も加えて再考します。From the Archivesシリーズ全体をご覧になり、ここで記念すべきすべての記事をご覧ください。

アルバート アインシュタインの相対性理論は、20 世紀初頭に世界を驚かせたように思えるかもしれませんが、実際には長い道のりでした。相対性理論の起源は、1632 年のガリレオの著作にまで遡ります。コペルニクスの太陽中心説を証明するには、地球が宇宙空間を揺れ動き、自転しているにもかかわらず、地球上の観測者は、宇宙に対して自分たちが動いていることを直接知る方法がないことを物理学で示す必要がありました。17 世紀初頭の数学には証明を支援するツールがなかったため、ガリレオは、相対性原理 (空間と時間が基準フレームに対して相対的である) を実証するために船室を使用する思考実験を行いました。

アインシュタインが1905年に理論を発表したときも、それは雷鳴とともに現れたわけではなかった。むしろ、Annalen der Physik誌の「運動物体の電気力学について」という記事の中で、ほとんど人知れず世に出たのである。 1914年に『ポピュラーサイエンス』誌がアインシュタインの相対性理論の詳細な説明を発表したころには、光がすべてのものの速度制限を規定することや、時間はすべての人にとって同じではないという考えなど、その深遠な意味合いがようやく科学界に浸透していた。しかし、この新理論について『ポピュラーサイエンス』誌の非常に読みやすい説明を書いた数学者ウィリアム・マーシャルが指摘したように、アインシュタインの研究は、ある意味詩的にも、孤立して成し遂げられたものではない。

「相対性理論と新しい力学」（ウィリアム・マーシャル、1914年6月）

数学的なテーマについて書こうと決めた人は、2 つの悪の選択に直面します。彼は、自分の主題を数学的に扱い、従来の数学記号や、主題が要求するあらゆる事実、公式、方程式を使用することに決めるかもしれません。自分自身以外にそれができる人がいるでしょうか。あるいは、すべての数学記号、公式、方程式を放棄し、数学者が流暢に話すこの言語を日常語に翻訳しようとするかもしれません。1 つのケースでは、選ばれた人だけが理解できる完成した記事が生まれ、もう 1 つのケースでは、真実に対するかなり粗雑で不器用な近似値しか得られません。同様の状況は、高度に専門化された学問の分野すべてに存在しますが、他のどの科学でも、新しい問題を調査したり理解したりするために、これほど遠くまで行き、その過程でこれほど多くの知識を蓄積する必要はないと言っても過言ではありません。そのため、次のページでは、数学活動の最も新しく最も重要な分野の 1 つについて議論する試みを、多少の不安を抱きながら行っています。というのは、著者は二番目の悪を選択し、ポアンカレの比喩を借りれば、定式を失い、松葉杖のない不具者になってしまうからである。

この互いに励まし合うプロローグの後、定義をもってこの主題を紹介しましょう。相対性とは何か? 相対性、相対性理論、相対性原理、相対性教義とは、力学の基本的な考え方の新しい概念を意味します。相対力学、または時々言うように、新しい力学とは、これらの新しい概念に基づく教義の体系を意味します。これは非常に単純な定義であり、次の 4 つの点が明確であれば、誰にでも完全に理解できるものです。第 1 に、力学の基本概念とは何か、第 2 に、それらに関する古典的な概念とは何か、第 3 に、これらは新しい相対性原理によってどのように修正されるか、第 4 に、ニュートンの時代以来疑問視されることのなかったこれらの基本概念に関する概念を、どのようにして変更せざるを得なくなったのか? これら 4 つの質問について、この順序ではないかもしれませんが、これから説明します。得られた結果は、控えめに言っても驚くべきものですが、おそらく、地球が丸いこと、そして私たちの真向かいに落ちない人々がいること、さらに奇妙なことに、落ちそうな危険に気付いていないことを初めて知ったとき、いや、むしろ聞いたときよりも、私たちの驚きは大きくないでしょう。

ではまず、力学の基本概念に関する私たちの概念が不十分であることが証明されたのはなぜでしょうか。この罪は、他の多くの罪と同様、物理学者たちのせいにするのが妥当でしょう。物理学者たちは、絶え間ない実験によって絶えず不安な幽霊を出現させ、それを追い払うために必死に数学者たちの助けを懇願する落ち着きのない存在です。相対性原理だけが私たちを救い出すことができると思われる困難に私たちを導いた実験について簡単に考えてみましょう。

静止している音源 A (図 1) と、同様に静止している音が伝播する空気に囲まれているとします。

さて、すべての生徒が知っているように、B と C が A から同じ距離にある場合、音が B に到達するのにかかる時間は、C に到達するのにかかる時間と同じです。A、B、C がすべて空気を運びながら任意の方向に等速で移動している場合も同様です。これは、密閉された鉄道車両または船で実現できます。しかし、点 A、B、C が等速で移動し、空気がそれらに対して静止している場合、または同じことですが、点 A、B、C が静止していて、空気がそれらの点を通過して等速で移動している場合は、状況は非常に異なります。3 つの点が矢印で示された方向 (図 2) に移動していて、空気が静止している場合、音波が A から送信された場合、この音波が A から C に到達するのに必要な時間は、A から B に到達するのに必要な時間と同じではありません。さて、音が空気中を伝播するように、光は仮想媒体であるエーテル中を伝播します。さらに、多くの実験が示すように、このエーテルは静止しており、地球はエーテルの中を太陽の周りをかなりの速度で移動しています。したがって、前とまったく同じケースがあり、地球の運動方向に対して垂直な方向の光の速度が、それと一致する方向の光の速度と異なることを示すのは非常に簡単です。しかし、マイケルソンとモーリーの有名な実験は、最高の精度で実行され、これらの速度にわずかな違いも示しませんでした。これら 2 つの単純な実験事実は非常に基本的なため、少し異なる形式で繰り返す価値があります。 3 つの点 A、B、C (図 2) が静止した空気中を等速かつ未知の速度で右方向に動いていて、A から音波が発射された場合、音が A から B へ、および A から C へ伝わるのに必要な時間を比較することで、点 A の速度を判定するのは非常に簡単です。しかし、同じ 3 つの点が静止したエーテル中を移動し、A から発せられる波が光波である場合、これらの 3 つの点に関係する観測者が、その点が動いているかどうかを判定する方法はまったくありません。したがって、マイケルソンとモーリーの実験の結果、相対性理論の最初の基本公理に至ります。物体の等速性は、その物体の観測者が行う実験では判定できないということです。

ここで、力学の基本概念の 1 つである時間について考えてみましょう。物理学者は定義の不可能性を認めて定義しようとはしていませんが、それでも、この不可能性は知識不足によるものではなく、時間の定義に使用できるより単純な概念が存在しないという事実によるものだと主張しています。ニュートンはこう言っています。「絶対的で実在する時間は、それ自体にも、その性質上、外部の物体にも関係なく、均等に流れていきます。」

時間の概念をかなり具体化したこの記述を、先ほど述べた相対性理論の第一の基本原理に照らして検証してみましょう。A と B (図 3) は離れた場所にいる 2 人の観測者で、お互いの時計を合わせたいとします。事前に合意した特定の瞬間に、A は信号を送信し (ワイヤレスでも可能です)、B は自分の時計をこの瞬間に設定します。しかし、信号が A から B に伝わるまでに時間がかかっているのは明らかで、B の時計は遅れています。しかし、これは簡単に修正できそうです。B が信号を送信し、A が受信して、修正の平均値をとります。しかし、相対性理論の第一原理によれば、A と B はどちらもエーテル中を、どちらも知らない、またどちらも知ることのできない速度で動いており、したがって信号が A から B に伝わるのにかかる時間は、B から A に伝わるのにかかる時間と同じではない。したがって、時計は一緒ではなく、これからも一緒になることはなく、A の時計が 2 時 30 分を示しているとき、B の時計はこの瞬間を示しておらず、さらに悪いことに、それが何時を示しているかを判断する方法はまったくありません。したがって、時間は完全にローカルなものです。よく知られている「同じ瞬間に」というフレーズは、意味を与える定義が定められない限り、A と B にとって意味を持ちません。A の「今」は、B の「過去」または「未来」である可能性があります。さらに言い換えると、2 つのイベントが 2 つの異なる場所で同時に発生することはなく、2 つの物体が同じ位置を占めることもできません。

しかし読者は、時計を一緒に調整するというこの問題は解決できると言いたがっているに違いない。点 A に同じ速度の時計が 2 つあり、それらを一緒に設定するとしよう。次に、そのうちの 1 つを点 B に運んだとすると、それらは一緒にあると言えるのではないだろうか。相対性理論の第一原理に照らして、1 つの時計がもう 1 つの時計に対して相対的に動く様子を調べてみよう。前と同じように同一の時計を持つ 2 人の観測者がいるとしよう。簡単のため、A は静止しており、B は線 BX (図 4) 上を動いているものとする。さらに、BX が AY と平行であるとしよう。ここで、A が光信号を発信し、それが線 BX で反射されて A に戻るとする。すると、信号は一定時間内に線間の距離の 2 倍を移動していることになる。次に、В は同じ実験を繰り返す。なぜなら、彼の知る限り、彼は静止しており、A は反対方向に移動しているからである。信号は線間の距離の 2 倍を移動し、B の時計は A の時計と同じ時間間隔を記録するはずである。しかし、今度は B の実験が A に見えると仮定します。A は、信号が B を離れ、線の間の距離を移動し、戻ってくるのを見ますが、その信号は点 B ではなく、B が速度の結果として移動した点に戻ります。

つまり、A は図 5 のように実験を行い、B' の位置は A に対する B の速度に依存します。A にとって、事態は単純に次のようになります。ある既知の速度を持つ信号が距離 ABA を移動し、その間に (A の) 時計は特定の時間間隔を記録します。同じ信号が同じ速度で移動し、より長い距離 BCB' を移動し、その間に B の時計はまったく同じ時間間隔を記録します。唯一の結論は、A にとって、B の時計はいわゆる遅く動いているように見え、その速度は A と B の相対速度に依存するということです。したがって、相対性力学における時間に関する 2 番目の結論に至ります。1 つの物体の観測者にとって、最初の物体に対して動いている別の物体の時間単位は、この相対速度によって変化します。時間に関するこの最後の結論は確かに驚くべきものである。なぜなら、それは、私たちが長い間時間の最も際立った特徴とみなしてきたもの、すなわち、場所も位置も動きも、他の何物からも区別されない、着実で容赦のない前進する流れを私たちから奪ってしまうからである。しかし今や、新しい力学においては、それは速度と同じように相対的な概念としてのみ現れる。言い換えれば、2 つの存在が同じ速度で生きるべき理由は、2 つの鉄道列車が同じ速度で走るべき理由と同じである。1000 年が過ぎ去った後も昨日と同じであると言うことはもはや比喩ではなく、1000 年と昨日は、これら 2 つの時間を計測する物体の相対速度が十分に高い限り、実際には同じ時間間隔である。

上の議論では、B が発した光信号が A にとって A 自身から発せられたものと同じ速度であるように見えるという事実が利用されたことに留意すべきである。これを一般論として述べると、光源や観測者の動きに関係なく、自由空間における光の速度はすべての観測者にとって同じに見える、というのが相対性理論の第二の基本公理である。これは純粋で単純な仮定であり、音と光の類似性から合理的であり、既知の事実と矛盾しない。

さて、力学の第二の基本概念があります。これは、定義できないという点で時間と非常によく似ています。それは空間です。時間のように一次元ではなく三次元ですが、これは本質的な違いではありません。ニュートンとガリレオの時代から、物理学者は、時間と同様に空間はどこでも同じであり、また、いかなる運動や外部の物体からも独立していることに同意してきました。この考えを固めるために、長さを測る単位の 1 つ、たとえばヤードについて考えてみましょう。確かに、長さが多かれ少なかれこのヤードを表す木や鉄の棒は、誰もが知っているように、温度や圧力、湿度などの変化により、その寸法が変わることがあります。しかし、ヤード自体は、私たちが先入観に従って任意に選択した線形空間の単位であり、場所や位置、運動、その他の考えられるものに依存しません。しかし、相対性理論の 2 つの基本公理に照らして、別の架空の実験を行ってみましょう。

再び、2 人の観測者 A と B (図 6) について考えてみましょう。それぞれが時計と物差しを持っており、A は静止しており、B は矢印で示す方向に動いています。A が光信号を送信し、たとえば C にある鏡を調整して、光線が A から C まで進み、たとえば 1 秒で戻ってくるようにします。次に、A は物差しで距離 AC を測定し、特定の数値を見つけます。次に、B は、自分は静止しており、A は動いていると仮定して、光信号を送信し、D にある鏡を調整して、光線が BD の距離を 1 秒で移動して戻ってくるようにします。

次に B は自分の物差しで距離 BD を測ります。光の速度はどのシステムでも同じなので、B は A が AC で見つけた長さの単位数と同じ数の BD を出します。しかし、B の実験を見ている A は、2 つの注目すべき事実に気づきます。第 1 に、光は距離 BDB をまったく移動しておらず、より大きな距離 BD'B' (図 7) を移動しているということです。ここで、D' と B' は、それぞれ D と B が運動の結果として移動した点です。第 2 に、B の時計は遅れているので、光がこの長すぎる距離を移動するのにかかった時間自体が長すぎます。さて、長すぎる距離を長すぎる時間で移動した場合、距離を乗算する係数が時間を乗算する係数と同じであれば、速度は同じままです。しかし、残念なことに、あるいは幸運なことに、ほんの少しの数学で、この乗数は同じではないことがわかります。 A は、1 秒間に光が通過する距離が短すぎると見ており、したがって B の物差しは短すぎることになります。その長さは、A と B の相対速度に依存します。このようにして、長さに関する相対性理論の驚くべき一般結論が導かれます。2 つの物体が互いに相対的に動いている場合、一方の物体の観測者にとって、この相対速度の方向に測定されたもう一方の物体の長さの単位は、この相対速度に依存した量だけ短くなっているように見えます。この短縮は、媒体の抵抗によるものと見なしてはならず、ミンコフスキーが述べているように、純粋に神の賜物、運動の条件に必然的に伴うものと見なす必要があります。時間単位の場合と同じ反論がここでも提起される可能性があります。物差しの長さは変化しているように見えますが、実際の長さは変化するのでしょうか。しかし、答えは、実際の長さを決定する方法はない、またはより正確には、実際の長さという言葉には意味がない、ということです。 A も B も、自分が動いているのか静止しているのかを絶対的に判断することはできません。B が自分の測定値を自分と一緒に動いている別の測定値と比較しても、何もわかりません。また、自分に対して相対的に動いている測定値と比較すると、A がした場合と同様に、2 つの測定値が異なることがわかります。

列車が私たちの横を疾走するとき、列車は静止しているときよりも短いというこの驚くべき事実は、最初は少し不安にさせるが、私たちの驚きのどれほどが私たちの経験、あるいは経験の欠如によるものか。 [編集者注：以下、著者は残念ながら人種差別的な類推によって彼の主張を実証した。]あるアフリカの王は、初めて白人を見たとき、すべての人間が黒人であるのだから、これらの存在は白人であるから人間であるはずがないと推論した。私たちの経験では、速度によって物差しが大きく変わったことはないので、そのようなことがあり得ると認めるのは不合理であると言う方が論理的だろうか。

この時点で、時間単位と空間単位の長さのこれらの見かけの変化の大きさについて、ある程度の見解を示しておいた方がよいかもしれないが、その大きさは二次的な問題である。物理学の歴史全体は、より正確な測定を絶えず追求し、どんなに小さな新しい修正にも理論を適合させてきた記録である。したがって、これらの違いが極めて小さいことは驚くに当たらない。驚くべきことであり、科学的に興味深いのは、そもそも違いが存在するということである。地球の公転速度が約 19 マイル/秒であることを考えると、地球に対して静止している観測者から見たこの速度による地球の直径の短縮は、わずか数インチ程度であろう。同様に、地球と太陽の相対運動の場合、時間単位の短縮は 5 年間で約 1 秒である。たとえこれが知られている最高の相対速度であったとしても、結果は依然として重要ですが、地球は天体の中で最も速く動いているわけではなく、ラジウム放出の速度は最も速く動いている惑星の速度の数千倍です。

空間と時間に加えて、力学の 3 番目の基本概念があるが、物理学者はまだそれが力なのか質量なのかを誰もが納得する結論を出していない。しかし、いずれにせよ、基本運動としてとらえられているもの、つまり質量は、古典力学では速度とは無関係である。質量は、物理学では通常、物体内の物質の量として定義され、これは単に、あらゆる物体には、その大きさや形とは別に、観察者や他の質量に対する位置や運動とは無関係な、ある破壊できない何かが付随していることを意味する。しかし、相対力学では、この基本概念は、空間と時間という他の概念よりも優れているわけではない。新しい結果を得るための議論の詳細に立ち入ることなく、この議論とその基礎となる実験は決して単純ではないが、物体の質量も物体の速度に依存すると見なす必要があると言えば十分だろう。この結果は一見すると、力学のあらゆる考察に不必要でほとんど不可能な複雑さをもたらすように思われるが、実際にはまったく逆である。放電の大きな速度で移動する電子は、この速度のために質量または慣性が見かけ上増加するということは以前から知られており、物理学者は以前から物質質量と電磁質量について話すことに慣れていた。しかし、現在では相対性原理に照らして、物質質量と電磁質量のこの区別はなくなり、一般性が大幅に向上する。すべての質量は速度に依存し、放電の速度が光の速度に近づくからこそ、質量の変化が顕著になる。これは、電磁現象を通常の物体の運動の根底にある法則に従わせるという点で、相対性理論の最も重要な結果の 1 つと見なすことができるかもしれない。

空間、時間、質量の概念のこの改訂の結果、力学の派生概念とそれらの関係に変化が生じました。実際、力学という主題全体をこの新しい基礎の上に書き直さなければならず、相対性理論に関心を持つ人々の仕事の大部分は、新しい主題の数学の構築でした。しかし、結論のいくつかは、数学をあまり使わなくても理解できます。たとえば、空間を移動する粒子について話すことはもうできませんし、ある特定の時間に発生するイベントについても話すことはできません。空間と時間は独立したものではないので、点の位置について言及する場合、その点がその位置を占めた瞬間も示さなければなりません。ミンコフスキーが最初に考案したこのアイデアの詳細は、簡単に述べることができます。空間内の各点には、特定の瞬間の時間が関連付けられています。または、ちょっと数学の言葉で言えば、点は 4 つの座標、つまり空間に 3 つ、時間に 1 つによって決定されます。私たちは、これらの消え去った考えを偲んで、今でも空間と時間という言葉を使っていますが、実際には、その両方を含む新しい用語が使われています。そのような組み合わせ、つまり、4 つの座標を持つ特定のものを、ミンコフスキーは世界点と呼んでいます。この世界点が新しい位置を取ると、4 つの新しい座標を持ち、移動すると、ミンコフスキーが世界と呼ぶ世界線を描きます。そのような世界線は、あらゆる点の永遠の生命の歴史の一種の図を与えてくれます。そして、いわゆる自然法則は、これらの世界線間の関係の記述に他なりません。ミンコフスキーのこの世界公理の論理的帰結のいくつかは、訓練されていない心には空想の境界にあるように思われます。たとえば、ミンコフスキーの世界における測定装置は、ゼロが一致した長さの目盛りと時間の目盛りが付いた非常に長い棒と、普通の時計のように円の周りを針が動くのではなく、時間、分、秒の目盛りに沿って針が動く時計機構で構成されています。

速度に関する相対力学の結論のいくつかは注目に値する。古典力学では、次のように推論することに慣れていた。ある質量を持ち静止している物体を考えてみよう。その物体に、いわゆるある衝撃を与えると、ある速度をとる。同じ衝撃をもう一度加えると、この速度は 2 倍になるなど、速度は無限に増加し、指定された量よりも大きくすることができる。しかし、相対力学では、ある衝撃は確かにある速度を生み出す。この衝撃をもう一度加えると、速度は 2 倍にはならない。3 度目の同じ衝撃は、速度を増加させるが、その量はさらに少なくなるなど、物体に与えることができる速度の上限は光速度そのものとなる。この主張は、物理学の別の分野にも類似点がある。熱には絶対零度と呼ばれる温度値があり、現在の理論によれば、物体が無限に冷却されるときの下限温度となる。したがって、相対性力学では光速を超える速度は認められず、この事実は、瞬間的であると考えられてきた重力作用の概念を修正する必要性を伴います。

速度に関する私たちの考え方の変化の結果、最も広く使われている速度の法則の 1 つ、つまり平行四辺形の法則も変化します。簡単に言えば、相対性力学では、平行四辺形の法則による速度の合成はもはや認められません。これは、物質体の速度には上限があるという事実から明らかであり、平行四辺形の法則が成り立つとすれば、2 つの速度が結合して光速を超える速度になることは容易に想像できます。平行四辺形の法則が成り立たないということは、数学者にとっては非常に不安な結論であり、空間と時間に関する新しい教義よりも異端かもしれません。

相対性理論のもう一つの顕著な結果は、エーテルの仮説を放棄できるようになったことです。よく知られているように、光に関連する現象を説明するために、2 つの理論が提唱されてきました。1 つは、光の効果が光源から実際に放出された粒子の衝突によるものであると主張する放射理論、もう 1 つは、私たちが光と呼ぶ感覚が仮想の普遍的な媒体であるエーテルの波によるものであると仮定する波動理論です。言うまでもなく、この後者の理論は最近支持されている唯一の理論です。そして現在、相対論者は、エーテルの仮説を放棄することが論理的なことであると主張しています。彼らの推論によれば、エーテルの存在を証明することは不可能であるだけでなく、将来誰もその存在を証明できないと安全に言える段階にまで達しているからです。しかし、エーテルの仮説を放棄することは、論理的に非常に困惑する立場に立たされます。次の 3 つの文がそれを示しています。

1. マイケルソンとモーリーの実験はエーテル仮説に基づいてのみ可能でした。

2. この実験から、相対性理論の基本原理を理解します。

3. 相対性理論ではエーテルの存在は否定されている。この状況に単なる親孝行以上の何かがあるかどうかは、数学者にとって疑問の余地はない。

時間、空間、質量の単位、およびそれらに依存する単位のこれらの変化は、通常、物理的ではなく心理的であると見なされる変化であることを、もう少し明確に指摘しておくべきかもしれません。A が時計を持っていて、その周りを B、C、D、… という任意の数の観測者がさまざまな方向にさまざまな速度で動いていると想像すると、これらの観測者それぞれが A の時計が異なる速度で動いているのが見えます。A の時計の実際の物理的状態は、もしそのような状態があるなら、各観測者がそれについてどう考えるかによって影響を受けません。しかし、問題は、A 以外の誰も A の時計の実際の状態を知る方法がないことです。すると、2 つの選択肢のいずれかに追い込まれます。相対的に運動する物体については、時間の概念をまったく放棄するか、この曖昧さから解放されるような方法で時間を定義するかのどちらかです。そして、これこそが、相対力学が試みていることです。

相対性理論に関する議論は、このテーマの発展の歴史を簡単に概観しなければ、満足のいくものにはならないでしょう。すでに述べたように、光のエーテル理論は長年にわたり広く受け入れられており、約 25 年前まで、光、電気、磁気の既知の現象のほとんどすべてがこの理論に基づいて説明されていました。この仮説上のエーテルは静止しており、すべての物体を取り囲み浸透していましたが、重量のある物質の運動に抵抗することはありませんでした。このかなり満足のいく状況に、1887 年に有名なマイケルソンとモーリーの実験が加わりました。この実験は、いわゆるエーテル ドリフトを可能な限り発見するために直接実行されました。

この実験では、装置は人間の技術で考え出せる最も完璧なものであり、実験者はおそらく世界で最も熟練した観察者の一人であったが、それにもかかわらず、何の結果も得られなかった。物理学者たちは、この実験を説明する理論を模索することになったが、その成功はまちまちであった。エーテルは地球とともに運ばれるという説が提唱されたが、多数の実験がこれを支持できないことを示している。光の速度は光源の速度に依存するという説が提唱されたが、この場合も、反対の実験が多すぎた。マイケルソン自身は理論を提示しなかったが、装置が速度の方向に短縮し、速度によって経路の差をちょうど補う程度に短縮したと仮定すれば、否定的な結果が説明できると示唆した。この考えは、後に 1892 年にオランダの物理学者ローレンツによって発展し、ローレンツ短縮仮説という名で、尊敬を集めるようになった。マイケルソンとモーリーの実験は、同じ目的で行われた他のいくつかの実験とともに、長年説明のつかない事実、つまり確立された秩序だった物理理論に反する事実として残っていました。その後、1905 年に Annalen der Physik に、スイスのベルンの A. アインシュタインによる「運動物体の電気力学について」という控えめな論文が掲載されました。この論文で、アインシュタインは非常に控えめな方法で、しかし自信を持って、大胆に問題に取り組み、先ほど検討した空間と時間に関する驚くべき結果はすべて、非常に単純な仮定から非常に自然に導かれることを示しました。当然、彼の論文の大部分は数学的な側面、つまり、互いに相対的に移動する 2 つのシステム間の関係を数学的に表現する変換方程式の演繹に費やされました。この論文が相対性理論の基礎を築いたと言っても過言ではありません。

アインシュタインの記事は当時大きな動揺を起こしませんでしたが、彼の理論は、多くの著名な数学者と物理学者の注目を集めていました。そして、彼の理論の拡張は、おそらく前四半期の最も素晴らしい数学者であるドイツの最も有名な数学者の多くの注目を集めています。したがって、アインシュタインの記事の登場から5年以内に、かなり一貫した教義が発生し、科学者の著名な物理学者の多くが驚くべき程度に受け入れました。 2人のオブザーバーは、光の変化を測定することができ、カウフマンによる定量的実験で、2人のオブザーバーが互いに移動することはできません。 Relativity Mechanicsは正しい方向に修正を与えましたが、それだけでは不十分でした。この非常に短い歴史的なスケッチを現在までに倒すために、この理論は現在、多くの著名な数学者と物理学者の注意を引いていると述べることができます。公開されている記事の数のいくつかのアイデアは、特定の不完全な参考文献には50の記事の名前が含まれているという事実が得られます。そして、これらの50人以上の記事には、3つの言語の記事のみが含まれます。これは、通常の数学者と物理学者が時間とエネルギーの大規模な支出なしに読むことができたもののみを含みます。例外はほとんどありません。

相対性理論は実験に基づいており、そのような実験からの論理的な控除に基づいており、この理論は非常に自己無意味であり、実際にはすべての事実に同意する唯一の理論であるということにもかかわらず、それにもかかわらず、おそらく、理論は普遍的に義務付けられていることを否定することはありません。これらの異議の簡単な声明は、これらの異議を唱えようとしています。これらの議論に言及してください。それらは、ガリレオが科学の原因との幸いなことに、彼の有名な論争で会って答えなければならなかったような異議の一種です。ヤードスティックの長さは、たまたま北と南を測定しているのか、それとも東と西を測定しているのかに依存するという教義。

一般に、相対性理論の主な反対は、物理学の科学の目的と、完全性と一致する現象を説明することであり、関係理論への反対者は、特にその結果を把握していることを意味します不器用ですが、それは容易に理解され、見られたものと類似しています。自由に変更できない概念。 Minkowskiの有名な世界発見は、すべての現象が発生する4次元空間を想定しています。人間の心が今や存在することができないという理由だけで、この時間は満足のいくものです。

相対性理論に反対する2番目の異議は、この仮説の満足のいく代替品を提供することなく、エーテルの仮説を実際に放棄したということです。そして、おそらく相対性理論がこれらの方程式を保持することが重要です。したがって、相対性理論の反対者は、相対主義者は、マックスウェルの方程式を可能にした媒体の存在を否定するという点で、マイケルソンとモーリーの実験に関連して占有する同じ非論理的（または悪い）立場にあります。刑務所から逃れるために必要なロープを延長し、上端から断片を剥がし、反対性理論に反対するロープを延長した。この時点でそれを放棄することは、投機的物理学の分野で行われたすべての大きな進歩の基礎にある理論をあきらめることを意味します。

最終的には、この相対性の議論はすべて私たちを導きます。最終的に物理学者によって放棄されました。それは、ニュートンの力学の一般化であり、特別なケースの重要な式の多くを含む、この速度を含むこの速度を含む、この速度を等しくすることで、この理論に特に喜びを感じています。一般性は数学者にとって、哲学者の石が錬金術師にとって何であったか、そして一方の探求が現代化学の基礎を築いたように、数学の多くの進歩の責任者の後に努力しているのと同じです。

一方、相対性理論を主張した物理学者は、物理学の歴史を正しく説明しようとしています賢明な人のすべての愚かな人は、いくつかの頑固な事実が人間の創意に合意していない場合、誰もが私たちが知っているものよりも不滅のことを確信していません。今、このより良い人は、相対的なメカニックではないかもしれませんが、いずれにせよ、議論全体は、相対性の基本的なアイデアの新鮮な研究を強制し、間違いなく装飾の根拠を与えてくれます。

したがって、科学者は、たとえば、ニュートンのイージーな伝達の理論と光の伝播の理論における私たちの態度を示す同じ面白さの寛容を持つ相対性理論を読むことがよく起こり得ます。絶望的には、それを受け入れることを余儀なくされたか、相対性理論が宇宙の究極の仮説のパターンとして役立つかどうか、またはそのような仮説の構築において避けられるものを説明することであるかどうかは、おそらく重要な質問ではないかどうかです。

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