2022下書き018 111 単純トリック 「ほぼ概要 ほぼ完成の3つと1つ C」 ceci n'est pas une pipe https://togetter.com/li/1889022 https://min.togetter.com/dNwsnCx
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ceci n'est pas une pipe

これは パイプ ではない

イメージの裏切り (La Trahison des images)
ルネ・マグリットの絵画


ほぼ概要 最後のスレで言いたいのは
これではないのだが

光行差の話を 理解する 腑に落として

からじゃないと

ただの あたりまえが通じないだろうから
先に これを紹介しとく


頭の中で 筒(つつ)をイメージする

寝かせた円筒

ストローでも
土管でもいい

木製鉛筆の芯
黒鉛だけ取り除いて でもいい

3次元の構造物 設計図

長さを 2単位としよう 60万km


 

形イメージだけの
寝かせた円筒

3面図の 正面図風

正面図風だから 右端に 「点線」で

開口部があるって感じで
見えない 開口部の穴 縁(ふち)の

円周のようなものを描いた

真円じゃなく
俯瞰図的 斜め方向からの視線イメージで 「楕円」


形イメージの「寝かせた円筒」に

数直線を沿(そ)わせた


ちょい拡張応用で

この赤紫色「数直線」に対し

相対速度 1秒間に1単位ズレる「数直線」とか
相対速度 1秒間に10単位ズレる「数直線」を

イメージするというか
数学として設定する

数直線は 物理学の対象ではなく
頭の中の 「決め事(ごと)」

赤紫色「数直線」は
形イメージ円筒に対し 相対速度 0

赤紫色「数直線」に対し
相対速度 1秒間に1単位ズレる数直線を基準に採用したら

「形イメージ円筒」が 1秒間に1単位ズレはじめた
等速直線運動と記述できる

でも これ 頭の中だから 
「形イメージ円筒」 は 縮まない

物理環境の話じゃないから
ローレンツ短縮 関係ない

というか

ローレンツ変換のローレンツ氏だけでなく
19世紀生まれの方々が

数学と物理を混同したところからの誤解

それを20世紀生まれの「物理」論じたいと
集まったオツム達が

思考視野狭窄で 数学かぶれで

批判的に分析すること しなかっただけの話

20世紀 物理業界に集まるオツムってのは

ま 数学2流だろうから
工学(エンジニアリング)2流だろうから

前提を論じる 自己査察能力ないし
数学や工学の 突き詰め能力ないだろうから相手にせず

「ボタンの掛け違い」

その代表的なものとして
「光行差」に注目する


数直線の1単位に

30万km という メートル長さを添(そ)えた

建築設計者達が使ってる 長さ単位と同じもの

建築設計者達は 
物理学者じゃないので

建物は 静物(せいぶつ)扱いで
設計して問題ない

まあ ドバイで 1000メートル以上の
超高層建物 建築するとかなると

地球自転による遠心力の影響とか
考えなきゃなのかもしれない

だから建築設計者は 思考視野狭窄していない

建物は 建物の設計図だけでなく
地盤の強度で

杭を 打ったり 

建物周囲の環境条件に 包(くる)まれている
包(つつ)まれていることに 常に配慮している

20世紀 理論物理学者達のような バカではない
あるいは 物理を ママ代わりの

チュウチュウ毛布にするレベルの 物理愛好者達とは

違う



「形イメージの円筒」に

ガリレオ先輩レベルの相対性座標系も用意し

単位に 建築設計者が使うメートル単位を
座標系の1単位に結び付けた

用意できたので

貴殿に問う

貴殿は いま 等速直線運動している列車内

先頭車 客車 展望車
展望車 客車 先頭車

貴殿は 客車に居る

貴殿は 列車の進行方向も知らなければ

貴殿が座ってる座席正面が

先頭車に向いているのか
展望車に向いているのかも 知らない

座席は 進行方向か その逆方向に向いている

都市圏の環状線
山手線みたいな 

客車側面 窓方向 正面とする座席でない


どうやって 列車速度 
知ることが できるか考える

光行差の発見者

ブラッドリー氏を 思い出す

列車 天井に穴を空(あ)け
真っ直ぐ 円筒を突き刺す

客車天井から
客車床面に

頭の中で寝かせていた円筒を 垂直に立てる


地球という名の列車

垂直に立てた円筒

光線が 客車 床面まで到達しなかった
そこで

60万km より 長い円筒を用意し
円筒を 斜めに立てた


さて ブラッドリー氏が斜めにした円筒
80万km長さとでもしておこう

この円筒を 光線は何秒で通過するだろうか

客車天井位置の 円筒開口部 穴
客車床面位置の 円筒開口部 床面に穴を空けてもいい

線路に垂直に降る 雨粒
空気抵抗とかで 雨粒の落下速度が 等速直線運動

雨粒は 光速の10%とかに設定して
雨粒と光線の違いがない 思考模索


雨粒も光線も

背景の セピア色にした
アングル氏の女性裸体 絵画

に、対して

雨粒は 光速の10%で移動
光線は 秒速30万kmで移動

客車の中のヒトは

円筒 両開口部に時計を設置すれば
その時間差で

列車慣性系で
円筒両端を 雨粒が 光線が 通過した

「見かけ速度」が 求まる 

ガリレオ先輩の相対性世界で


19世紀生まれの方々は

台車の速度に関係なく
台車から放たれた光線は 同じ速度

マックスウェルの電磁方程式に混乱して
マックスウェルの電磁方程式を

数学で 実数だけで 解釈しようの混乱で

「見かけ速度」を安易に 否定してしまった

時間差は2秒なのだから

客車天井の時計時刻
客車床面の時計時刻の差は 2秒

光速にも 「見かけ速度」 が ある



電磁現象は

数学でなら 実数空間で描くのではなく
最初っから 複素数空間で描いていれば

トリックに 引っかからなかったのだが

それは 次回からにして


トリックは 「円筒の長さ」や
「客車天井から 客車床面までの 長さ」を

設計図 頭で 描いたから

ミンコフスキー大先生の時空図
過去光円錐底面に描いて

情報を入手するという 近接作用の遅延も考慮して
設計図を描かなかったから

建築設計者の設計図は 
数学的超越性で 情報を入手したつもりで
描いても 問題なかった

だが 光線を基準にして
実験装置そのもの大きさや
実験設定空間を 描かないと

物理の実験解釈が 「ボタンの掛け違い」になる世界に
突入したことを

19世紀生まれの方々は 先駆者だから 知らなかった


いまは 物性物理じゃないから
長い円筒が 原子でできてるから

原子の重力とかが影響するとかは 考えない

光線と 重力レンズの関係とかは 関係ない


寝かせた円筒を 客車に見立てて

客車の中央に 赤ダミー人形として 立つ

設計図 頭なら

客車左端からも
客車右端からも

光線がやって来れば

客車左端と
客車右端を 同時に通過した光線2つなら

客車中央に存在する自分に
同時に 到着すると 思い込む

でも 客車は 光線2つに対して

左の光線は 「列車進行方向」と 同じ方向に進み
右の光線は 「列車進行方向」とは ぶつかり合う方向になってる

だから

この図の

上からの光線も
下からの光線も

垂直に

列車中央に居る 赤色ダミー人形に

ぶつかるわけが 「ない」

ブラッドリー氏は 
進行方向に 筒を斜めに したんだぜ


列車輪郭線を消して

設計図「頭」だと

上下左右から

自分に向かって
同じ速度で光線が やって来る気分

自己中心主義の 幻想に 堕(お)ちている


俺は利己主義者だが
自己中心主義ではない

利己主義者だから

「みんな」と一緒という幻想に拘束されにくいのかも

しれない



ほぼ概要の 2と
ほぼ概要の 3の話の 復習 できた



列車慣性系の気分で考えてみよう

貴殿は いま 客車中央に座っている
列車の進行方向が この絵図では 右側であることを

知っている

客車内に居る気分なら
いま 貴殿は 進行方向を正面にして座っている

貴殿が見ている この画面の奥 画面を貫く方向が
列車 進行方向 

貴殿が使ってる iPad や スマホ 液晶モニターが
列車運転手さんの見ている 正面ガラス 

1秒後に
自分がいるだろう 線路レールが

正面ガラスの向こうに 見える

1秒前に 自分がいた 線路レールの枕木位置から
どれだけ離れたかも イメージできよう


絵図の 水色サークル中央に 

いま 現在時の貴殿自身と

貴殿が予想する1秒後の貴殿
貴殿が想起した1秒前の貴殿

を 描いた


現在時点の 貴殿

ここに集まる光線達を
ここでは グリーン色で 描いた

同じ長さで
絵図の 上下左右から 

円の中央に光線が 向かっている

1秒間の光線軌跡

セピア色の背景座標系に
どの光線も 同じ1秒間の光線軌跡で描かれている


光線で 宇宙ヨットが 動くんだから

宇宙帆船 光線

光線との相対速度が

宇宙ヨットの進行方向と同じ向きの光線との相対速度
宇宙ヨットの進行方向と逆向きの光線との相対速度

あって当然と思うが

光線の当たる数が 
宇宙帆船に 当たる数が 違うだけでなくね



特殊相対性理論では

斜交座標とか使って
「幻想」振りまいていたけど

事象は同じだけど

客車中央から放たれた光線2つは

客車の中のヒトには
客車両端に光線2つ同時に到着して

線路系のヒトには
同時じゃないって


こんな感じで

客車中央から の
2つ光線は

客車両端

隣車両の展望車への扉と
隣車両の先頭車への扉に

同着するという幻想 振りまいていたけど

線路慣性系では

同時に 着かないのは 当然

客車内気分だと 同時性だと思い込み
線路に立ってると 同時じゃない当然

だから 同時性が破綻していると

光線の速度を
時空図で描かず

列車側面輪郭線を不動として描き
列車側面輪郭線に 光線を従属させた

頭の中で (これじゃ 物理じゃない)

トリックから抜け出せなくなった


光行差 発見者の ブラッドリー氏が

斜めに立てた 筒

その光線軌跡を描いて

1秒前の 客車中央位置と
1秒後の 客車中央位置も描いた

上下左右というか

斜め右上
斜め右下からの光線軌跡と

列車進行方向からの光線と
列車を追い駆け 追いついた光線

どれも 1秒間の 光線軌跡として

「絵図上で 同じ長さ」の光線軌跡を
4方向で描いた 絵図



今は 言葉としてだけ
不動としたもの並べてみます・・・

不動のモノというか
不動にする概念は

まず
座標系そのもの
光線軌跡
列車側面輪郭線(上り列車 或いは 下り列車)
線路

不動にして描くのは

座標だったり
光線誕生痕跡だったり

左右に伸びる光線2つの誕生位置が不動

円周で描いた 光線誕生位置が
円中心に向かう


列車側面輪郭線だったり
線路だったり

列車側面輪郭線と線路レールの相対性だけで
いままで 考えてきていませんか?

座標と
光線誕生痕跡の相対性ってのも

ガリレオ先輩の相対性で 表せること
雰囲気だけでも 感触 得ていただいたことにして

ここでの本質となる「問い」で

「ほぼ概要」 完成して閉じて

次回から 光線の世界へ 行きましょう


東武東上線 浅草

たぶん スカイツリー方向へ進む列車
列車が 時速20kmぐらいで橋を渡ってる

スマホカメラに光が入って来るまでを
追ってみよう

地球中心から6000km上空で
この写真は撮影された

ブラッドレー氏が光行差 発見したのも
だいたい 同じ


地球と太陽の相対速度 公転からの
地球の 接線方向の相対速度とか

地球自転からの 接線方向の相対速度とか

地球の公転半径 想起するとき
地球と太陽までの距離を半径とする円を 思い浮かべる

あと 1年間という時間

地球の自転半径 想起するとき
6000km 思い浮かべる

あと 24時間という時間

大きさとか 時間幅とかを
ミンコフスキー大先生の時空図で
過去光円錐底面に どのように描くとか

なぜ そのように描くのかは 次回からで

いまは・・・


列車の側面窓

手前の側面窓から
列車内が 黄色く光ってるのが見える

光ってるというか 黄色く反射して

カメラアイに 光が届いている


もっと注目すると

手前の窓ガラスに
列車の反対側の窓ガラスが見える

反対側の窓ガラスが 薄く 夕方の青空の色してる

反対側の窓ガラスを通過して
光線が 手前側の窓ガラス通過して

カメラアイに 届いている


地球そのものも

宇宙空間を真っ直ぐ進む光線に対して 動いているから

ブラッドレー氏が 光行差を発見したわけで


いまは この地球の動きを相殺する方向に
カメラアイが 動いていたと しよう

そうすると

このカメラアイは

どの光線も 秒速30万km で描くことができる座標系に対し
相対速度 0となる


このカメラアイに対して いま

東武東上線の列車は 動いている

この列車を 光線が貫いている

光線が無限大速度なら

列車側面の窓に垂直に侵入したら
反対側の列車側面 窓ガラス平面にも 垂直に貫く


でも 光線は無限大速度じゃなく 有限速度

だから 列車内を 斜めに通過する

列車速度が違えば この斜め角度の度合いも 変わる

でもでも

列車速度に関係ないく

カメラアイ座標系でも
列車内 座標系でも

光線が 通過した時間は 同じ だと思う

いまは 「だと思う」ぐらいの表現にしておこう


光時計筒を

線路慣性系の赤色ダミー人形のヒトの横に
垂直に立てて

宇宙からの光線を 出迎える

ガリレオ先輩のピサ斜塔 実験で使用する
地球という球体に

ピサ市 地球中心から6000kmで 接する平面に

垂直に立てた 光時計を 垂直に通過する

「宇宙光線」


このとき

この平面を等速直線運動する列車内にも
垂直に光時計筒を 用意する

宇宙光線が 真上から 降って来るけど 光行差

斜めにしなきゃ 
列車搭載 光時計筒を斜めにしなきゃ

実験成立しない


ふと気付く



19世紀生まれの方々は

列車慣性系とか
線路慣性系とか

場合分けして

どの慣性系でも
その内部慣性系では

光時計筒が 1単位長さ 30万kmなら
1秒で 光が通過すると記述できるとしてたが


宇宙光線
平行に進む 宇宙光線複数にとって

2000年前に 地球の大きさ測るとき
地球表面の2地点に

平行に進む太陽光線 前提にしたときと同じように
平行に進む太陽光線複数が 地球の2都市を

片方は 垂直に
片方は 斜めに到達したと同じように

角度 が 異なるから 実験できたのに

線路でも
列車内でも

どっちも 光時計 垂直に立てて
実験できるのだろうか?

実験してなくて

線路慣性系と
列車慣性系の 別々の設定して

どちらも 光時計筒が
30万km長さなら 光線が1秒で通過するという

数学幻想 してたってことに


宇宙光線複数 平行光線にとって

線路慣性系と
列車慣性系の 同時実験可能なのに

宇宙光線複数が 移動する
この宇宙内に

線路も
列車も

線路レールと列車車体が 互いに
相対速度0だろうが 相対速度有限だろうが

宇宙光線複数が平行に同時に進んだり
2つの光線が反対方向に進む

この宇宙内に 線路レールも 列車車体もあるのに

場合分けして

あたかも 

1つの光線が

列車内搭載 光時計筒 垂直も
線路地面に設置した 光時計筒 垂直にも

対応できるなんていう 幻想 やってたことに



列車速度と
垂直に地面に降る雨粒の速度

その合成速度

雨粒も光線も 同じ

ガリレオ先輩の相対性世界では
合成速度が 見かけ速度になった

地面に対し
列車と
雨粒が 動いている


光線の世界では

上り列車も
下り列車も
線路レール自体も

光線に対しての 相対速度が 問われる

でも それだけじゃなく

建築設計者は 瞬時に
数学者のように

犬小屋も
巨大なダムも

設計図に描けるが

情報将校は

遠くの戦場と
近くの戦場

情報将校が詰めている前線司令部に
あちこちの戦場から情報が届く時間を

待たなきゃいけない

前線司令部は いま 列車に設置され動いてる場合もある

艦隊なら 旗艦に設置された前線司令部が 
海原を動いている

宇宙艦隊 旗艦なら 宇宙を動いている

情報が集まって 地図が 描ける


貴殿は いま 列車内で移動中か
航空機内で 移動中か

それもと 東京 ロンドン ニューヨークに居るのかもしれない

貴殿が いまいる部屋の 隅(すみ) 複数を見る

その位置からの情報が
光速で来るだろうか

光線は 宇宙に対して 光速度一定
物性物理の実際を無視すれば

光速度一定と設定できる

だが 貴殿も この宇宙を移動中

ならば 「見かけの速度」が

部屋の隅からの情報が
貴殿の網膜に届くまでに 

貴殿の宇宙に対する動きと
光線の宇宙に対する動きが 合成される


これを直観的に理解する地図の作成方法へ

次回から進む
復習 重ねながら



筒を手に持ったら

光線は 奴隷のように従って
その筒を 真っ直ぐ 通過してくれるのだろうか

俺の身長は167cm

これを筒(つつ) 円柱に見立てるなら

宇宙空間を進む光線の方向に頭頂を向け
足元にまで光線が到達する時間を 測る

俺は光線が来た方向に
宇宙空間を進んでいるのか

光線が 行こうとする方向に進んでいるのかで

通過に必要な時間は 変わる

あたりまえの相対性の通過時間


設計図に描いた円柱長さは

光線の通過時間ではない


ニュートンが万有引力の中心概念 重心を導入したように

線路慣性系も
列車慣性系も

太陽や
地球の立場に過ぎん

ニュートンが導入した重心と同じような
上位概念

ミンコフスキー大先生の時空図

現在時点

そこへの地図作製



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以下 下書き用に

使ってた 使ってるもの

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