シャトルに万歳

　空間の曲がりに沿って動く
相対論に興味のある方は一度ぐらいは「空間の曲がりに沿って動く物体は自由落下している・・・」などと言う文章に遭遇されたかも知れません。このことはスペ－スシャトルの中を見ればよく分かります。シャトルが地球の周りを回っているときは円運動ですので「加速度運動」をしていることになります。ところがこの円運動は自由落下でもあります。高い山の頂上から真横に大砲の弾を撃ちます。筒を出た後は弾は自由落下しますのであるところに落ちてしまいます。しかし、もし莫大な火薬を詰めて撃ち出し、弾が数千キロ以上飛んだとします。すると地球の表面は丸くなっているので弾が落下しても表面も丸くなっているのでいつまでたっても表面と弾の軌跡は平行のままで、弾は着地しなくなります。これが地表に沿った円運動になります。つまり「自由落下」という加速度運動と力の働かない「慣性系」が同居しているのです。このようにシャトルは重力場という球面状に曲がった空間に沿って運動しているのです。そしてそれがゆえに自由落下していることになるのです。又空間の曲がりは電車などがカ－ブするときも再現できるのです。なぜならそのときいっせいに床の物は転がるではありませんか。その光景は重力場そのものではありませんか。軽いものも、重いものも公平に同一の加速度を与えてもらっています。というより電車の箱がかってに動いたつまり座標変換した、物体たちはじっとしていたに過ぎないのです。つまり重力は座標変換なのです。

八方美人

　物理現象は八方美人
どの系に対しても同じ表情を振りまくという点では物理現象は八方美人と言わざるを得ません。このことを「一般相対性がある」といいます。球はどの方向から見ても球形です。この現象に寄り添うような数学モデルが非ユ－クリッドの幾何学であり、物理量のテンソル表現なのです。簡単な例では２点間の距離の表現は、テンソルで書いておけば任意の座標変換してもその形式を保存します。任意の方向から観察するということは任意の座標変換に相当します。このブログでは数式や図形ができないので限界がありますが、詳しくは「駅前相対論」に紹介させてください。

宇宙のジレンマ

　宇宙が無限に思えること
以前に人間の認識の仕方そのものが宇宙を無限なものと認識させると書きました。これは別の表現にすると「反作用なしには作用は不可能」となります。反作用の後押しで作用が機能できるのです。スペ－スシャトルのなかで遊泳している人は何かにつかまらないと自分の体を移動できません。もし何もないときは物をつかんで行きたい方向の反対側へ投げるのです。その反作用で人体は相対的に運動できます。このように宇宙空間で「何かを認識する」ときには「認識しないもの」をペアにすることが不可欠です。その結果、宇宙が無限にならざるを得ないことになります。もし宇宙に限りがあるとすると、これが認識できてしまうのでそれ以外を認識しないことになります。宇宙という言葉自体も問題を孕んでいるのですが。これも又言葉がないと認識も生まれないとうジレンマにおちいるのですが。