光速度不変の原理を守ったまま、光速度が変化することを提唱してみる

0. 参考文献

[1] http://plus.harenet.ne.jp/~eijun/file04.pdf　「光速度不変」

[2] https://englishwords.hatenablog.com/entry/20181024/1540306964 「英単語が増える！語源イメージ(26) ATTRACTION: イベント、遊園地へ、人を『引きつけ』ます」

[3] http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass/darkmatter/index.html XMASS Dark Matter Search Experiment 「ダークマターについて」

1. 光速度不変の原理とは

経験則から導入した、どのような条件に置かれた観測者にとって、光速度は定数であるという性質のことです。アインシュタインが特殊相対性理論を主張する上での根本的原理のひとつです。[1]光速は一般に、光だけでなく例えば導線を通じた電気信号などの速度に対しても使います。

2. 暗黒物質(ダークマター)

遊園地を考えてみてください。来園者(物質)が小さなスペースに列を作っています(高温高密度状態)。来園者(物質)が入場口から一気に入ってきたとしましょう(ビッグバン)。遊びたくてうずうずしていた来園者はもう、バラバラに散らばってしまいました…と思ったら、いくつかのスペースでまた列を作り始めました。アトラクションに乗るためですね。At(ある方向へ)・tract(ひっぱる。トラクター)・ion(もの。名詞化)[2]というように、人(物質)を引き込むものですね。このようにして、遊園地は人口密度の高いところと低いところができました。

これと同じことが、宇宙でも起こったと考えられています。物質がそれよりも高いエネルギーを持つ、光速度では観測できない何かがあるおかげで、物質はある程度集まり、星を形成していったと考えられています。その何かを、暗黒物質(ダークマター)と呼んでいる分けです。

稚拙な説明で恐縮です。もっと詳しく暗黒物質について知りたい方は、例えば参考文献[3]などを見ていただけると幸いです。

3. 新しい提案

観測者と物質(いずれも実世界)、あるいは観測者と物質(いずれも虚世界)を考えます。

各観測者と各物質には固有角θ_0が存在していて、それぞれにとっての光速は異なるとします。

光それ自体は以下の速度で複素平面を円軌道で回転運動していると考えます。実世界と虚世界の人は、それぞれ以下の速度について、実軸上または虚軸上にsinあるいはcosで写像された速度を観測することができるのだと考えます。ただし、cは現在考えられている光速度であり、また角速度ωも定数であるとします。

こうすれば、今まで観測してきた物質は、同じ固有角θ_0を持っていたために観測できていたことがわかります。あるいは、θ_0が異なっていても、新たな定義のもとでの光速が小さい場合、観測できます。さらに、θ_0が異なっていて、かつ新たな定義のもとでの光速が大きい場合は、観測できません。すなわち、これこそが暗黒物質(ダークマター)と言えるのではないでしょうか。

またこの定義では、ωt+θ_0=0,π/2,3π/2,2πであるとき、不定形となりますが、ここはちょうど、観測者の存在する地点であると考えることで、観測する観測者とされる物質が同じであるとき、その観測者は自明解を持つので無視して良いとします。(自分はいるのかと思った時点で、自分の存在が自分自身により証明され、電磁波などの観測でない、自己観測によりその存在を確かめられるため、ある意味で情報の伝わるスピードは無限大になります)。

4. カオス?

質量mの物質が、今回定義した光速度で複素平面上を動いている場合、同じ固有角を持つ観測者から見るとその物質のエネルギーはmc^2で一定でありますが、複素平面全体から見た場合、その"質量"は時間と共に変化します。この時間変化の仕方が、固有角と質量によって一見カオスであるかのように複雑な振る舞いをします。実際カオスであるかどうかは不明で、例えば以下のような振る舞いをします。

5. 本日のオリンピック

競泳女子

2冠おめでとうございます！

競泳男子

待望のメダル獲得おめでとうございます！

サッカー男子

フランス代表を相手に4-0の快勝！実は3-0のときから見始めたのですが、最初知った時は嬉しさのあまり発狂してしまいました。

野球

先制されて、日本中が焦った中での、9回裏…。最高です。