・光は止まって見えるか?

 次に、図1で示した一次元の電磁波を、(光源に対して)x軸の正の方向に移動する観
測者から見ると、どう見えるかについて考えよう。
 ここで、移動する観測者の座標系を(x’、y’、z’)とし、移動速度をvとすると、

  x’= x − v・t

  y’= y

  z’= z

である。力線の理論の式は、

  E’ = (vhx − v)・B

  H’ = (vex − v)・D

  ∂E’/∂t = −∂{(vex − v)・E}/∂x

  ∂H’/∂t = −∂{(vhx − v)・H}/∂x

ここで、

  E = Ey0・sin(ω・t − k・x)

  H = Hy0・sin(ω・t − k・x)

とすると、

  vhx = vex = c

  Ey = {(μ/ε)1/2}・Hz

を考慮して、

  E’= Ey0・(1−v/c)・sin(ω・t − k・x)

  H’= Hy0・(1−v/c)・sin(ω・t − k・x)

よって、

  x = x’+ v・t

  k = ω/c

より、

  E’= Ey0・(1−v/c)・sin{(1−v/c)・ω・t − k・x’}

  H’= Hy0・(1−v/c)・sin{(1−v/c)・ω・t − k・x’}

となる。
 これらの式からわかるのは、観測者が光源に対して運動すると、光(電磁波)の速度が
変わるということに加えて、光(電磁波)の強さも変わるということである。光源に向か
って運動すれば光(電磁波)の強さは増す。逆に、光源から遠ざかるように運動すれば光
(電磁波)の強さは弱くなり、速度が光速度cではゼロになる。つまり、光と同じ速度で
運動しても、光が止まって見えることはないということだ!

 以上のことを言葉で説明すると、次のようになる。
 電磁波の電場は、磁力線が光速度cで横切ることによって生じる。また、電磁波の磁場
は、電気力線が光速度cで横切ることによって生じる。観測者が光源に対して運動すれば、
磁力線や電気力線を横切る速度が変わるので、それによって生じる電場や磁場の強さも変
わる。観測者が、磁力線や電気力線と同じ光速度cで光源から遠ざかるように運動すると、
磁力線や電気力線を横切らなくなるので、電場や磁場が生じなくなる。このため、電場や
磁場の強さはゼロになるのである。

 このように、仮想力線電磁気学からは、観測者が運動すると、光(電磁波)の速度と強
さの両方が変化するという結論が得られのである。メスバウアー効果も、これにより説明
できるだろう。

次ページへ

目次へ