特殊相対性理論 - 1116674351 - したらば掲示板

48：あああ：2007/09/01(土) 17:40:34: J.C.マクスウェルが、その電磁場理論を発表したのは、１８６０年代だ。
その理論は、１８世紀末から１９世紀半ばまでに、クーロン、ガウス、ビオ・サバール、
アンペール、ファラデーなどによって発見された電気・磁気の法則を、１組の数学的な
方程式（偏微分方程式）に纏めたものである（その方程式が、マクスウェルの電磁場方
程式とよばれる）。

マクスウェル自身、自分の電磁場方程式を解析して、電場と磁場とが混わることや、さ
らに、電場や磁場の現象は、３次元空間と時間の４つを対等かつ不可分に扱ったパラメ
ータの組で扱うことで理解できること、その空間・時間の考え、扱いが、ガリレオや
ニュートンらの力学以来のものと異なること、ガリレオ変換に対する不変性（ガリレオ
の相対性原理）を満たさないこと、などについて、ポアンカレやアインシュタインなど
よりも、約半世紀も早く、気付いていたらしい（ニュートンの運動方程式と、マクスウ
ェルの電磁場方程式とを、成分表示にして、その形を比べれば、たいがいの人は、両者
の空間・時間の扱いが違うことがわかるって）。

マクスウェルの後も、ヘルツやローレンツ、フィッツジェラルドなど、１９世紀末から
２０世紀前半まで、すなわち、アインシュタイン以前の多くの数学者、物理学者たちは、
たいがい、そのことに気付いていたのだ。

だから、特殊相対性理論による、空間・時間の変更が、１９０５年のアインシュタイン
の発表で、いきなり出てきた、という話は、正しくないのだ。

ただ、その事実を素直に受け入れられたか、そうでないか、ということが問題だったの
だ。アインシュタインは、その事実を素直に受け入れられ、ローレンツなどは、そうで
なかった、という違いがある。
そして、ポアンカレやアインシュタインによって、マクスウェルの理論で出てきた新しい
空間・時間の考え・概念を、ニュートンらの力学法則にも拡張適用したのだ。

さらに、その後も、アインシュタインの重力理論である一般相対性理論や、１９２０年代
末のディラック、パウリ、ハイゼンベルクらに始まる相対論的量子力学や場の量子論でも、
空間・時間の考え・概念は、さらに変更される。

現代物理では、空間・時間の考え・概念は人為的なものであり、本質的なものでない、と
いう考えだ（ゲージ＝ものさし、も人為的なものであり、本質的でないとされる）。
本質的で重要なものは、電磁現象や重力現象などの物理現象なのだ。

相対性原理やゲージ原理は、そうしたことを表現しているのだ。
つまり、
「物理現象は、人為的な空間・時間やゲージ（ものさし）の設定には無関係なものだ」
ということだ。

また、これらからすれば「ローレンツ収縮」などの話も、あまり重要でない（少なくと
も、多くの解説書にある「ローレンツ収縮」の話は、あまり正しくないと、私は思って
いますが、それは言葉で説明するより、電磁現象などを解析すれば、少しづつても正し
く理解できると思います）。