treeman9621.com)「ポアンカレの局所時間」の次は「ローレンツの局所時間」が現れて、それがそのままアインシュタインの特殊相対性理論へと受け継がれてゆく。これがあらすじだった。この流れを加速するための要因というものがあって、このことを知らないでは、ただの科学史の年表を丸覚えするだけになってしまう。試験を受けるとかクイズに答えるのなら、そのような学習だけでもよいだろうが、このページを読む人の多くは、そのような理由なぞ抱えてはいないことだろう。何十年も前だったら、試験を出すほうの立場だった。今は、ほんとうに心から、と言えばカッコイイかもしれないが、単に、何故なのだろうという、純粋な知的好奇心から、この問題に向かっている。前回のタバスコキメラミーム4「ポアンカレの局所時間」では、「マイケルソンとモーリーの1887年の実験」が強く影響していたことを見た。そこでは、運動している座標系の速度vと、光の速度cの比v/cのオーダーが、1次と2次とで微妙に影響力が異なるということを簡単に説明した。「ポアンカレの局所時間」では、この局所時間と絶対時間との関係式を導くとき、v/cの二次の項、つまりv2/c2の項を無視して近似式を求めた。ところが、「マイケルソンとモーリーの1887年の実験」では、このv2/c2の項が影響する精度のところまでの観測を行ったというのである。その実験の結果について議論しようとすれば、v2/c2の項を無視して求めた近似式では役に立たない。誰もが、そう思うことだろう。この答えへと進むための、もう一つの要因があるのだ。それについては、ある二人の人間が独立に思いついた。実は、そのプランを思い浮かばせるための源となるものが、「マイケルソンとモーリーの1887年の実験」だった。この実験の意味をもう一度確認しておこう。これは、静止しているエーテルの中を、地球が速度vで運動しているとき、この地球の上で光をつかって、地球の運動の方向と、それとは垂直な方向とで、光の速度cにどのような影響が生じるかということを調べるための実験であった。説明が簡単なため、地球が運動している方向で、一つの光を走らせ、もう一つの光を、それとは垂直な方向で走らせるというプランが1887年の実験の論文でも紹介されている。一般的に、地球が運動している方向に対して、小さめの角度θをもつ方向へと一つ目の光を走らせ、もう一つの光はθ+90度の方向へ向かわせるというものが紹介されている論文もあるようだ。ここで用いられている理論式のサインやコサインを使った式が、現代の、ベクトルの成分についての計算式と同じ書き方のものではない。ちなみに、θなどの数値を適度に決めてコンピュータで数値計算してみると、ほとんど同じような数値が出てくるものの、有効数字の桁数を増してゆくと微妙に異なってくる。現代のベクトル算法で求めた式が間違っているとは思えない。すると、当時のモデルで求められた理論式には、どこかに近似の処理が組み込まれているのではないか。これはささやかな謎である。計算結果は、ある程度の有効数字までのところでは、あっているのだから。実験結果の意味を持つのは、もっと下の桁のところかもしれない。これは現在保留してある。マイケルソンとモーリーの実験モデルには、これよりもずうっと決定的な誤りがあるということが分かっていたからである。ここでは、そのことも、やはり保留しておこう。今回のテーマである「ローレンツの居所時間」のところへと、進まなくなってしまうから。当時の物理学の世界では、この「マイケルソンとモーリーの1887年の実験」の結果はショックだったようだ。この実験の理論モデルによれば、一つの光源から出た光線が、装置の中央のハーフミラーで、反射光と透過光に別れて、それぞれ同じ距離を進んだところにある鏡に反射されて、このハーフミラーに戻ってきて、また反射光と透過光になるが、ここで実験には関係のない方向へと逃げてしまうものもあるが、それらの組み合わせの中で、同じ方向へと進み、そこで二種類が混じって観測され、ここのところで、これらの二つの経路に分かれた光が、その経路差に応じで、少し波長をずらせ、干渉するところを観測しようというのである。アイディアとしては、なるほどと思える。その経路差のモデルに問題があって、古くから議論の的になってきた。この点についても、ここで問題を膨らませてしまうと、このページの目的地へと辿りつけなくなるので、ここでは目をつぶっておこう。理論上、光の経路差はあるのに、期待していた干渉縞が現れなかったのである。