ミンコフスキー時空間 双曲筒 s2= x2+y2ーc2t2 双曲皿 s2= c2t2+y2ーx2 世界円筒 静止 s2 =x2+y2 双曲筒 s2= x2+y2ーc2t2 双曲皿 s2= c2t2+y2ーx2 世界円筒 静止 s2 =x2+y2 運動 s2 = γ2(x-βct)2+y2 把握空間 静止者発信 x2+y2=(ct+s)2 運動者発信 (x+γβs)2+y2 = (ct+γs)2
ミンコフスキー時空間の スペースライク・タイムライ 実生活はタイムライク v<c 光速より速い世界は スペースライク v>c
ガリレイ座標は タイムライク のみ
複素時空間 スペースライク x2+y2>c2t2 4次元 s2=x2+y2+z2+i2c2t2 3次元 s2=x2+y2+i2c2t2 球 複素時空間 スペースライク x2+y2>c2t2 4次元 s2=x2+y2+z2+i2c2t2 3次元 s2=x2+y2+i2c2t2 球 2次元 s2=x2+i2c2t2 円
複素時空間 光円錐 と タイムライク 光円錐 x2+y2=c2t2 0=x2+y2+i2c2t2 複素時空間で0(原点) 複素時空間 光円錐 と タイムライク 光円錐 x2+y2=c2t2 0=x2+y2+i2c2t2 複素時空間で0(原点) タイムライク x2+y2<c2t2 3次元 s2=i2x2+i2y2+c2t2 2次元 s2=i2x2+c2t2 複素時空間上に存在しえない
固有時 への疑問 dτ=ds/ic 「空間と時間の物理学」(恒岡美和) では固有時間τの変化を 1 固有時 への疑問 「空間と時間の物理学」(恒岡美和) では固有時間τの変化を dτ=ds/ic 1 =──√dx2+dy2+dz2+(icdt)2 ic 4次元複素時空間 スペースライク dt dx dy dz =──√(──)2+(──)2+(──)2-c2 ic dt dt dt 4次元ミンコフスキー時空間 スペースライク dt v dt =──√v2-c2 =dt√1-(─)2 =── ic c γ 虚数 虚数 実数 実数 タイムライク
複素時空間 スペースライク ds2=dx2+dy2+dz2+(icdt)2 =dx2+dy2+dz2-(cdt)2>0 複素時空間 スペースライク ds2=dx2+dy2+dz2+(icdt)2 =dx2+dy2+dz2-(cdt)2>0 s’、sは共に球面に乗るから、 ds=s’-s はs’、s の どちらにも垂直。
変分 時空間距離 成立の証明 いま複素空間で2方向のスペースライクな時空間微小距離ベクトルをs’、s 、差をdsとすると s’(x+dx,y+dy,z+dz,ict+icdt) s(x,y,z,ict)、ds(dx,dy,dz,ict) 従って s・ds=xdx+ydy+zdz+i2c2tdt=0 s’・ds=xdx+ydy+zdz+i2c2tdt +dx2+dy2+dz2+i2c2dt2 =s・ds+ds2 下式から上式を引けば目的のスペースライクな時空間微小距離dsの関係式を得る。
dτ=ds/ic スペースライクでは β=v/c(対光速)として β>1 dt dx dy dz スペースライクでは dτ=ds/ic β=v/c(対光速)として β>1 dt dx dy dz dτ=──√( ── )2+( ── )2+( ── )2-c2 ic dt dt dt dt dt =──√v2-c2 =── √β2-1 ic i √β2-1 は実数 dτ と dt は虚数で結ばれる
固有時間の式 vはv>cで 常に光速より大きい。スペースライクならでは v すると 1-(─)2 <0 平方根は虚数 c 従ってγも虚数となり ローレンツ変換係数としては意味をなさない (γは0≦ β <1で成立)。
dτ=ds/ic タイムライクでは β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz タイムライクでは dτ=ds/ic β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz dτ=──√c2-( ── )2-( ── )2-( ── )2 ic dt dt dt dt dt =──√c2-v2 =── √1-β2 ic i √1-β2 は実数 dτ と dt は虚数で結ばれる
dτ=ds/ic スペースライクからタイムライクへ β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz dτ=──√( ── )2+( ── )2+( ── )2-c2 ic dt dt dt dt dt dt =──√v2-c2 =── √β2-1 =── i√1-β2 ic i i =dt√1-β2 =α dt √β2-1 は虚数 dτ と dt は実数で結ばれる
スペースライクの虚数としてのタイムライク 1 dτ=──√dx2+dy2+dz2+(icdt)2 ic 1 dx2 dy2 dz2 =──√───+───+───+c2dt2 c i2 i2 i2 =──√c2dt2-dx2-dy2-dz2 c dt ds =── √c2-v2 =── c c 成立 ? タイムライクは複素時空間を構成できない 空間3軸は1本になってしまう
ds2=c2dt2-dL2 dτ=ds/c 現実のタイムライクでは β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz β=v/c(対光速)として β<1 dt dx dy dz dτ=──√c2 -( ── )2 -( ── )2 -( ── )2 c dt dt dt dt =──√c2 -v2 =dt√1 - β2 =α dt c 最初から dτ と dt は実数で結ばれる ミンコフスキー時空間 ds2=c2dt2-dL2
微少量のミンコフスキー時空間 ds2=c2dt2-dx2 s2=c2t2-x2
ミンコフスキー時空の中の固有時間 固有時間は現実のタイムライクな時空間距離を光速で割って求めた時間となる。 dτ=ds/c 単位時間双曲線は全ての系に等価に存在し、それぞれの系について直交座標時間軸をこの双曲線が切り取った長さ(光速×時間) 従ってdτが“全ての系に共通にそれぞれに個々に流れる時間である ” は正しい。
結論1 おかしいのはその導出の過程である。ここではタイムライク(実数)の世界に対する虚数界、すなわちスペースライクな世界を実数真としたうえで複素時空間を表したために、逆にタイムライクの世界が虚数界に置き換わってしまったことである。
複素時空間 ミンコフスキー時空間 虚数空間 実在空間 dτ=ds/ic dτ=ds/c =dt√β2-1/i =dt√1-β2 スペースライク ds2=dx2+dy2+i2c2dt2 ds2=dx2+dy2ーc2dt2 1<β 球 双 曲 筒 β=1 0=dx2+dy2+i2c2dt2 0=dx2+dy2ーc2dt2 原点 光 円 錐 タイムライク ds2= c2dt2 +i2dx2+i2dy2 ds2=c2dt2ーdx2ーdy2 0≦β<1 非存在(3軸が1本化) 双 曲 皿 VS 複素時空間 ミンコフスキー時空間 虚数空間 実在空間 dτ=ds/ic dτ=ds/c =dt√β2-1/i =dt√1-β2
絶対的伸び,延び
ローレンツ変換は見かけ、長さは変わってない。
結論2 固有時間dτは 絶対時間
複素時空間 ミンコフスキー時空間 虚数空間 実在空間 dτ=ds/ic dτ=ds/c =dt√β2-1/i =dt√1-β2 スペースライク s2=x2+y2+i2c2t2 s2=x2+y2ーc2t2 球 双 曲 筒 タイムライク s2= c2t2 +i2x2+i2y2 s2=c2t2ーx2ーy2 非存在(3軸が1本化) 双 曲 皿 VS 複素時空間 ミンコフスキー時空間 虚数空間 実在空間 dτ=ds/ic dτ=ds/c =dt√β2-1/i =dt√1-β2