光の速度は光源の動きと関係なくすべての観察者にとって不変であるとする光速度不変の原理を前提することによって、そこから理論全体の体系が組み上げられていくことになります。そこで、今回は、こうした相対性理論における一連の議論の出発点である光速度不変の原理に一度立ち返ったうえで、そもそも、なぜ相対性理論において光の速さは不変でなければならないのか?という相対性理論において光速度が不変とされる理由について、今回と次回の二回にわたって改めて考えていみたいと思います。スポンサーリンク光の速さが不変であることは論理的な帰結か?それとも実証的な事実か?まず、一般的に、学問においてある事柄が真であると認められるための道筋としては、その事柄の定義自体について詳しく分析し、論理的な推論を重ねていくことによって、そうした分析や推論に基づく論理的な帰結としてその主張が真であるとされる場合と、その事柄に関する具体的な実験や観察を重ねていくことによって、そうした実験や観察のデータに基づく実証的な事実としてその主張が真であるとされる場合という大きく分けて二通りのパターンがあると考えられることになります。「太陽が東から昇って西へ沈む」のが真であるということは、太陽系の中心に位置する恒星であり、地球上の万物を育てる光と熱の源となるといった太陽自体の他の定義から論理的に導き出すことができない事柄なので、それは、現実の世界の内にある太陽を実際に観察することによってのみ真であると認めることができる実証的な事実として真である事柄として捉えることができると考えられることになります。光の速度の不変性が主張されるようになった物理学史的な経緯について改めてさかのぼって考えていくと、その具体的な転換点は、1887年に行われたマイケルソン・モーリーの実験に求めることができると考えられることになります。観測地点の運動速度や運動方向の違いといったいかなる条件のもとにおいても、常に一定の速度として観測されるという事実が実証されることになります。フィッツジェラルドと、1895年のローレンツによるローレンツ収縮(フィッツジェラルド・ローレンツ収縮)の提唱や、1905年のアインシュタインによる特殊相対性理論の発表といったその後の現代物理学の発展を基礎づける様々な重要な理論の提唱へとつながっていくことになります。相対性理論において前提とされれている光の速さの不変性とは、物理学史においては、論理的な帰結として論証された事柄というわけではなく、それは、むしろ、実験結果を通して得られた実証的な事実として真であると認められた事柄であり、そうした実証的事実を合理的に説明するために、相対性理論といった理論体系の方が後になって構築されていったと考えられることになるのです。実験と観察によって得られた実証的な事実として光の速さはなぜ不変であると言えるとする答え方が考えられることになります。Reserved.このページの先頭へ。