観測と物理学
特殊相対論の論文で頻出する用語、概念の「見える」について理解する為に物理学と観測の関係を考察する。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
つまり、常識的にも物理学的にも「観測」とは何かについて深い考えは一般的には存在しない。
コウモリの音波観測は物理学上の観測とは何かを考える資料に非常に適している。
コウモリは各個体独自のパルス音波を口より発し物体に反射してきた音波を両耳で受信し脳で適切に情報処理をして、光がない空間で障害物や別の個体をよけながら餌の飛行昆虫などを口で捕らえて食べる。
コウモリは口から各個体独自のパルス音波を発する。このパルス音波は音としては指向性が高いものである。
対象の距離は音波の戻る時間で、左右の角度は左右の耳が音を受信する時間差と強度で判断していると考えられる。上下及び前後の角度は音波と自身の耳との干渉による変化により認識していると考えられる。
対象の大きさや運動速度は複数の音波を連続して受信し脳で適切に処理し認識していると考えられる。
音波の速さは秒速360メートルである。対象の距離が大きいと時間がかかり過ぎて様々な不都合が発生する。また、距離が大きいと音波が広がり得られる情報があいまいになる。
観測対象の速さが音速と比較可能なほどの速さになると様々な不都合が発生する。
風の問題
音波は空気を基準に音速で伝わる。その空気自体が強い風で移動すると様々な不都合が発生する。
物理学及び常識上の”観測される”及び”見える”とは対象が発するか反射する光子を受信し適切に情報処理し対象を認識することである。
観測対象が発するまたは反射する光子を生物ならば目で機械ならばセンサーで捉える。
次に、生物ならば脳で機械ならばCPUなどで適切に情報処理をして対象の位置、形、大きさ、運動などを認識する。
脳での処理は本能によるが、CPUで正しい認識をする為には”光子”と”光子を用いた観測”に関する正しい認識と考察が必要である。
光子は秒速30万キロメートルと非常に高速で伝わる。また直進性が非常に高く何億光年でも直進する。
従って光子を用いた観測では極端に対象の距離が離れているか、極端に対象の速度が速くなければ厄介な問題は発生しない。
ニュートン力学の地上の実験や太陽系の惑星の観測では、観測とは何かなどを何も考えなくても不都合が発生しない。
電磁気学の実験でも距離も速さも小さく、観測とは何かなどを何も考えなくても不都合が発生しない。
特殊相対論の論文では「見える(観測される)」という言葉が頻出するが、
特殊相対論の論文の執筆者は”観測”概念に対する深い考えや認識は全く存在しない。これは致命的である。
なぜならば
つまり、この点だけでも特殊相対論はデタラメであり、執筆者の物理学に対する能力が推測できるであろう。
通常は音波や光子を用いて間接的に対象に関する情報(位置、速度、形、大きさ)を認識する行為である。
空間に一つ複雑な立体形状の慣性運動する対象がある。それを無数の観測者が光で観測している。
対象に対する観測者の位置、運動方向により対象の形、大きさ、運動方向は全て異なって観測される。
しかし、対象の形、大きさ、位置に関する状態(事実)は常に一つである。
空間に対象Aと対象Bがあり、同じ方向同じ速さで慣性運動しているとする。
A,Bに対して静止している無数の観測者がこの爆発を観測した場合を考える。
全ての観測者ごとに二つの爆発が違う方向に見える。
線分ABの中点を通り線分ABに垂直な平面に観測者がいない限り爆発は同時には見えない。
しかし、A点とB点は絶対基準時間で同時に爆発した事実は一つである。
観測手段の音波や光子の速度と比較して観測者に対する対象の相対距離や相対速度が大きいと様々な問題が発生する。
観測手段の音波や光子は何を基準にどのように、どんな速度で伝わるのかの正しい認識理解が必要である。
生物であれば脳で本能により適切に処理されるが、機械であれば「観測」に対する深い知識と考察により情報処理するプログラムを作成する必要がある。具体的には問題1から問題4に関する深い知識と考察が必要である。