Summary of the new theory of relativity and its differences from Einstein's theory of relativity.

今回は、これまで説明してきた筆者の新相対性理論について、一旦まとめておくことにする。

静止系と運動系について、相対性原理に基づき、以下のことが成立する。

１） 慣性系間の時間及び座標については、ガリレイ変換が適用される。

２） 運動の法則については、ガリレイ変換が適用される。

３） 電磁気理論については、静止系と運動系とでまったく同じ電磁気理論が成立する。

４） 電磁気理論の変換については、ローレンツ変換が適用される。これは、運動系の電磁気理論を静止系から眺めたとき、それがいかような電磁気理論となって観測されるものであるかを与える。逆に、静止系の電磁気理論を運動系から眺めたとき、それがいかような電磁気理論となって観測されるものであるかを与える。

５） 静止系から運動系内の力学を、光など電磁波を利用して観測するとき、運動の法則にはガリレイ変換が適用されるが、電磁気理論の変換にはローレンツ変換が適用される。

以上より、次の事が成立する。

６） 静止系と運動系とで、時間及び長さは、それぞれまったく同じである。すなわち、アインシュタインの説明する「運動系の時間遅れ」は存在しない。

７） アインシュタインが定義した相対論的時間及び相対論的長さは、物理学に不要なものである。物理学的に定義される時間及び長さの単位がすべての慣性系に適用される。

８） 運動方程式は、静止系でも運動系もまったく同じあり、次の式形で与えられる。

mdv=fdt (1)

９） 電磁気理論は、静止系でも運動系もまったく同じあり、マクスウェル方程式で与えられる。

１０） 運動系の力学を、光など電磁波を利用して計測するとき、電磁気理論の変換にローレンツ変換が必要であり、静止系から眺めた運動系の運動方程式は、次のように与えられる。

mdv/[√(1-v2/c2)]^3=fdt (2)

もしくは、

d[mv/√(1-v2/c2)]=fdt (3)

（ただし、両系では相対性原理によって、共に式(1)が成立していることに注意）

１１） 運動系の力学を、光など電磁波を利用して計測するとき、運動系の力学が静止系から式(2)や式(3)となって観測されるのは、ローレンツ変換が電磁気理論に対して、時間と長さを次のように変換するからである。

t'=[1/√(1-v2/c2)](t - vx/c2) (4)

x’=[1/√(1-v2/c2)](x - vt) (5)

また、式(4)及び式(5)は、電磁波の伝播に対して、次の関係を与える。

Δt'=√(1-v2/c2) Δt (6)

Δx’=[1/√(1-v2/c2)] Δx (7)

電磁気理論の変換にローレンツ変換が必要となるのは、電磁波の伝播に現れる振動数のドップラー効果及び赤方偏移（redshift）の存在によるもので、光など電磁波の粒子性と波動性から現れる性質によるものと判断される。

一方、アインシュタインの相対性理論は、ガリレイ変換に代わる唯一で正しい変換則はローレンツ変換であると定義していること、相対論的時間、相対論的長さ、固有時間、固有長さなどを定義していること、さらには、正しい運動方程式は式(3)で与えられるとしていること等など、筆者の新相対性理論との相違は明らかである。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Relativistic motion equation, Galilei transformation, Lorentz　transformation

一定速度で運動している運動系内の力学を観測している静止系の観測者が、ガリレイ変換を適用すると、運動系へと変換される（運動系へと飛び移れる）。ガリレイ変換を適用して運動系へ至った静止系の観測者が、その系内で目にするのは、静止した物体であり、静止した物体が力の作用を受けて相対速度を獲得するまでの運動の力学である。

そこで振り返って、そこから元居た静止系を眺めると、それは一定速度で運動している系となって観測されて、その系内の力学は、元の静止系から眺めた運動系内の力学とまったく同じものとして眺められる。

したがって、静止系の観測者と運動系の観測者とが、両系の内で絶対的に静止し、絶対的に運動しているものはいずれの系かを物理学実験によって決定しようと試みても、それはまったく無駄な試みと化す。このことは、相対性原理の教えである。

静止系と運動系との間では、時間と長さ、力学法則の一切は、ガリレイ変換をもって共変変換される。ガリレイ変換が成立することで、静止系と運動系とに相対性原理が成立していることが保証される。

前回までに説明した運動方程式は、次のようであった。

mdv=fdt (1)

これをガリレイ変換すると、次のように与えられる。

mdv’=fdt’ (2)

以上により、運動方程式に対してガリレイ変換が共変変換の要件を満たしていることを確認できる。

時間と長さについては、ガリレイ変換そのものに共変性が現れている。

t’=t (3)

x’=x-vt (4)

静止系の観測者が、目前に静止している物体の運動獲得に対して適用すべき運動方程式は、式(1)である。一方、静止系の観測者が、ガリレイ変換を適用して運動系に至り、目前に静止している物体の運動獲得に対して目にする運動方程式は、式(2)である。すなわち、いずれの系においても、力学法則はまったく同じである。測定される時間や長さについてもまったく同様であり、それらはガリレイ変換の式(3)及び式(4)が教える通りである。

しかし、あろうことか、アインシュタインは、ガリレイ変換はローレンツ変換に置き換えられるべきであると主張した。（このような主張が誤っていることは前回すでに議論している）

アインシュタインの特殊相対性理論に現れるローレンツ変換は、次のとおりである。

t’=[1/√(1-v2/c2)](t - vx/c2) (5)

x’=[1/√(1-v2/c2)](x – vt) (6)

ここに、v2及びc2は、それぞれ相対速度vの2乗及び光の速さcの2乗を表す。アインシュタインによれば、プライムの付くt’及びx’は運動系の時間及び座標を表す。一方、t及びxは静止系の時間及び座標を表す。

アインシュタインは、「静止系の観測者は、ガリレイ変換ではなく、ローレンツ変換を経て、運動系に飛び移れる」と主張していることになる。

ローレンツ変換を用いて、静止系の観測者が運動系に飛び移るには、ガリレイ変換の場合と同様に、x=vt 、l=x-vtをローレンツ変換に与えるとよい。このとき、ローレンツ変換式(5)及び(6)は、次の関係を与える。

t’=1/√(1-v2/c2) t (7)

√(1-v2/c2) x’=l (8)

アインシュタインは、式(7)及び式(8)の関係を得て、「運動系の時間は静止系の時間に対して遅れる」、「運動系の長さは運動方向に縮む」と主張した。これが、アインシュタインの相対論的時間であり、相対論的長さである。

アインシュタインは、「相対論的時間」、「相対論的長さ」を定義した上で、ニュートン以来定義されてきた絶対的な時間及び絶対的な長さの概念（静止系でも運動系でも、時間及び長さは同じであるとする思想）を物理学から葬り去った。現代物理学界は、アインシュタインの相対論的時間及び相対論的長さを信じ、その思想を今日に至るまで漫然と敷衍し続けてきている。

アインシュタインの相対論的時間及び相対論的長さを信じる立場にある現代物理学界が教える相対論的運動方程式は、次のように説明される。

mdv/[√(1-v2/c2)]^2=f√(1-v2/c2)dt (9)

ここに、[　]^2は、[　]の2乗を意味する。

式(9)は、次のように変形される。

d[mv/√(1-v2/c2)] =fdt (10)

実験結果は、式(9)あるいは式(10)によく適合し、式(9)あるいは式(10)が正しい運動方程式であることを支持している。その結果、アインシュタイン以降の現代物理学界においては、式(9)あるいは式(10)が正しい運動方程式と見なされて来ている。

現代物理学界の主張は、「従来の運動の法則及びガリレイ変換は、相対速度ｖが光速度ｃに比較して十分に小さい場合（すなわち、v2/c2<<1の場合）に適用される」というものであり、「正しくはローレンツ変換に従うものでなければならない」というものとなっている。

だが、こうした従来の説明は、アインシュタイン及び現代物理学界の誤謬に基づくものである。

アインシュタイン及び現代物理学界の誤謬とはなにか？

前回説明したように、それはアインシュタインの相対論的時間及び長さの定義に起源がある。アインシュタインが、式(5)及び式(6)あるいは、式(7)及び式(8)を、静止系と運動系における実際の時間及び長さの関係式と誤ったことに端を発している。

しかし、式(5)及び式(6)あるいは、式(7)及び式(8)の関係は、そうではなく、静止系と運動系との間の相対論的電磁気理論を規定するものであり、電磁気理論における時間と空間との関係を表している。静止系と運動系の実際の時間及び空間の変換は、ガリレイ変換が担う。すなわち、ガリレイ変換を経て運動系に飛び移った観測者が運動系側から見る静止系の電磁気理論と静止系内の電磁気理論とを比較したとき、式(5)及び式(6)あるいは、式(7)及び式(8)の関係が成立しているということである。

式(7)及び式(8)の関係を理解する上で、再三注意しておかなければならないことがある。それは、静止系で成立している電磁気理論は、そのまま運動系でも成立しているということである。そのことは、相対性原理が保証することである。したがって、静止系からガリレイ変換を経て、静止系の観測者が運動系内に見る電磁気理論は、先に静止系で見た電磁気理論とまったく同じものである。アインシュタインは、このような電磁気理論に関する相対性原理が、ローレンツ変換による電磁気理論の共変変換によって保障されると考えている。しかしながら、ローレンツ変換は、電磁気理論を共変間するものの、電磁気理論に対する相対性原理を保証するものではない。

繰り返しになるが、ローレンツ変換は、静止系で観測される電磁気理論が、運動系から眺めたとき、いかように観測されるものとなるか、ということを規定する。逆に、運動系で観測される電磁気理論が、静止系からいかように眺められるか、ということを説明する。したがって、ローレンツ変換から得られた式(7)及び式(8)は、静止系の観測者が、一定速度で運動している物体の運動力学を静止系から光など電磁波を利用して観測するとき、運動系内の電磁気理論とそれが静止系側からから眺めたときの電磁気理論との関係を表さなければならない。

静止系の観測者が光など電磁波を利用して運動物体の力学を計測する際に、Δt及びΔxと観測したとしても、それは運動系内では、実際にはΔt’及びΔx’となって伝播しており、それらの間には、ローレンツ変換の式(5)及び式(6)に基づいて、次の関係式が成立する。

Δt’=1/√(1-v2/c2) Δt (11)

√(1-v2/c2) Δx’=Δx (12)

光など、電磁波の伝播に式(11)及び式(12)のような関係が成立していなければならないのは、電磁波の振動数のドップラー効果及び赤方偏移（redshift）の効果によるものである。

静止系からガリレイ変換を経た観測者の目にする運動方程式は、式(2)に基づいて、次式で与えられる。

md(dx’/dt’) =f dt’ (13)

しかし、一定速度で運動している運動物体の観測に、光など電磁波を用いている場合、静止系と運動系とで電磁波理論に、式(11)及び式(12)の関係が成立していなければならない。すなわち、運動系内の観測値Δt’及びΔx’は、静止系では観測値Δt及びΔxに変換されなければならない。これがローレンツ変換の教えである。

よって、静止系から運動系の力学を、光など電磁波を用いて観測する場合、式(13)は、ローレンツ変換によって、次のように変換されなければならない。

md{[dx/√(1-v2/c2)]/[ √(1-v2/c2)dt]} =f [ √(1-v2/c2)dt] (14)

よって、

[m/√(1-v2/c2)]^3 d(dx/dt) =f dt (15)

すなわち、

[m/√(1-v2/c2)]^3 dv =f dt (16)

左辺の一部を積分して、

d[mv/√(1-v2/c2)] =f dt (17)

以上をまとめると、静止系の観測者がガリレイ変換を適用して、運動系に飛び移って、そこで目にする運動方程式は、式(2)あるは式(13)である。

一方、静止系の観測者が、光など電磁波観測によって、運動系の運動を遠隔的に観測するとき、目にする相対論的運動方程式は、式(17)である。

アインシュタインの誤謬は、「静止系の観測者がローレンツ変換を適用して、運動系に飛び移って、そこで目にする（あるいは、運動系に伴走する者の見る）運動方程式は式(10)である〔すなわち、式(17)である〕と誤ったところにある。

電磁気理論は、力学にとって観測手段に対する理論となる。もちろん、一定速度で運動している粒子に電磁力（ローレンツ力）を及ぼす場合の電磁気力学に現れる運動方程式は、式(17)となる。式(17)は、電磁気力学に対する相対論的運動方程式でもある。

ここで、式(16)を次のように変形してみる。

mαdv =f dt (18)

α=[1/√(1-v2/c2)]^3 (19)

ここに見る係数αは、静止系の観測者が力学計測に光など電磁波を用いていることから現れる一種の変換係数であり、電磁波理論の変換にローレンツ変換が関わることから現れる係数である。

式(18)は、v2/c2<<1の場合には、近似式として、次式を与える。

mdv =fdt (20)

ここに、相対速度が光の速さに比較して十分小さい場合、相対論的運動方程式は従来の運動方程式で近似されるという従来の説明の所以を見る。しかしながら、その本来の意味はアインシュタインの相対性理論の説明（従来の説明）とまったく異なることは、これまでに説明してきた通りである。

式(2)あるいは式(13)、すなわち、

mdv =fdt (21)

は、相対速度の大きさや光の伝播速度に依存することなく、静止系においてもまた運動系においても、元来、物体の運動法則を表す。

したがって、「物質の相対速度は、光の速度を越えられない」とする従来の説明は、誤りである。特殊相対性理論にそのような制限は一切現れない。制限が現れるのは、観測に光や電磁波を用いていることによるもので、光など電磁波の伝播速度を超える相対速度を持つ物体の観測には、当然ながら、光など電磁波を用いることができないという制限によるものである。このことからは、光や電磁波観測では見ることのできないブラックホールの内部から、光の速度を超える相対速度をもって物質が放出されることは可能となると言えるが、残念ながら、そのことを電磁波観測で見ることはできない。電磁波観測で見えるのは、電磁波の伝播速度以下の相対速度を持つ現象のみとなる。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Einstein's strange experiments on time regulation, and strange methods for measuring the length of an object in motion.

これまで議論してきた運動物体に関する運動の法則では、観測者に対して一定速度で運動している場合であっても、ガリレイ変換を適用することで、運動物体を観測者に対して静止した物体に位置付けて、「静止物体の運動の法則」を適用するというものであった。

これに対して、「運動物体を運動している物体として取り扱う力学」が求められる。

『運動物体を運動している物体として取り扱う力学』の構築は、アインシュタインの特殊相対性理論（1905年）に始まったと言える。しかしアインシュタイン以降に出来上がったその力学理論は、大変奇妙な理論となった。なぜなら、「観測者に対して、相対的に運動している物体の時間や長さは、観測に用いている時間や長さに比較して短縮している」という、「相対論的時間」及び「相対論的長さ」を定義するものだからである。

アインシュタインは、特殊相対性理論の論文の中で、「高速で運動している時計はそうでない時計に対して時間が遅れる」と説明し、「地球の赤道上に置かれた時計と南北いずれかの極点に置かれた時計の時を刻むテンポを比較すると、前者の方がわずかではあるが遅いテンポを示す」と述べている。

このことの実証実験は、原子時計のような高精度な時計の出現を待つこととなり、1971年、原子時計と航空機を用いた実験によって行われたということになっている。さらに現代では、GPS衛星搭載の原子時計などの振動数の事前調整の必要性などからもその実証性が指摘されている。現在、英国のNPL（国立物理学研究所）のホームページには、実証実験の成功例が得意げに説明されている。

アインシュタインの相対性理論が定義する、相対論的な時間及び長さについては、ローレンツ変換から、次のように与えられている。

τ=√(1-v2/c2) t (1)

ξ√(1-v2/c2) =l (2)

ここに、v2は相対速度vの2乗、c2は光速度の2乗、t及びlは静止系の観測者の持つ時計及び物指しで運動系を測った時間及び長さを表す。一方、左辺に示すτやξは、それぞれ運動物体の時間及び長さを表す。

これらの式が、「相対論的時間」及び「相対論的長さ」を規定している。

式(1)と(2)の見た目の比較から、式(2)はξ=√(1-v2/c2) lとすべきで、√( )部は右辺にあるべきではないか、と指摘されようが、アインシュタインの相対性理論としては、式(1)及び(2)の形が正しい。このことについては、後に触れる。

アインシュタインの与えた式(1)及び式(2)が実は、一世紀以上にも亘り今日に至るまで、人々を翻弄させることとなった。

アインシュタインは、ローレンツ変換から式(1)を得て、「高速運動する物体の相対速度vが速ければ速いほど、物体に置かれた時計は観測者の時計の示す時間よりも遅れる」と説明している。以前、NHKのある教養番組で、相対性理論の大家と評される東京大学の名誉教授が、「山手線に乗って移動していると、駅のホームに留まっている者よりも時間の経過が遅れ、非常にわずかだが相対論的に若さを維持できる」と力説しているのを目にしたことを筆者は覚えている。現代物理学の教科書や解説書も、同種の説明を与えている。

つい最近、乃木坂46のメンバーは、井の頭線に飛び乗ってその実証を試み、時間の遅れが実感でいないとし、『（アインシュタインの）相対性理論に異議を唱える』と歌っている。

URL： 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

これは勿論、相対性理論を題材にした一種のパロディであるのだが、先の相対性理論の大家と評される名誉教授の説明を考える上で大変参考になる。

さて、筆者は、「アインシュタインの特殊相対性理論は、まったくの誤謬である」と説明している。その意味において、先に紹介した相対論の大家の説明を否定し、乃木坂46の『相対性理論に異議を唱える』の主張を支持するのである。山手線に飛び乗ってそこでいくら時間を費やしたとしても、時間の遅れによる相対論的若さ保持など微小の微小なりとも現れることはない。しかし、それでは、物理学会が「時間の遅れ」の実証としてこれまで行ってきている数々の実験結果に反することになる。したがって、筆者による新相対性理論は、物理学会がこれまでに行ってきた「時間の遅れ」の実験のすべてを説明可能でなければならない。

なぜアインシュタインは誤謬し、現代物理学界は今日に至ってもその誤謬から覚め切れていないのか？

その答えは、時間と長さに関するアインシュタインの誤謬が、筆者の新相対性理論によっていかように氷解されるのかを見ることによって見いだされる。

１）座標系の設定に対して、時間や長さについては、相対性原理によって、いかような慣性座標系に対しても、観測者の立つ慣性座標系との対称性が要求される。すなわち、ガリレイ変換が適用される。

t’=t (3)

x’=x-vt (4)

したがって、静止系に置かれた原子時計の時を刻むテンポと、運動系に置かれた原子時計のテンポとはいかなる時点でも全く同じであり、両系の観測者の手に持つ物指しの単位長さもまったく同じとなる。このことは、慣性座標系設置に対する共変性を示し、相対性原理を明示するもので、相対性理論構築の基盤を成す。

２）運動法則はガリレイ変換によって共変変換される。よって、運動法則に対してはガリレイ変換が変換則を成す。

運動系の運動の法則は、ガリレイ変換の適用によって運動系を静止系に設定した上で、「静止物体が相対速度を獲得するまでの運動法則」をもって説明される。すなわち、新たに設定された運動の法則は運動系においても厳密に成立する。このことは、相対性原理を満たす。

３）ローレンツ変換は、電磁気理論を共変変換する。よって、電磁気理論を変換する場合は、ガリレイ変換ではなく、ローレンツ変換を適用しなければならない。ローレンツ変換は運動法則を共変変換しない。また、ガリレイ変換をも与えない。したがって、ローレンツ変換は電磁気理論に対してのみ適用される。

以上より、相対性理論の構築に当たっては、慣性系の設定と粒子の運動法則の設定にガリレイ変換を必要とし、電磁気理論の変換に対してはローレンツ変換を必要とする。よって、相対性理論は、ガリレイ変換とローレンツ変換とが調和して存在しなければならない。

アインシュタインや現代物理学界の誤謬は、ローレンツ変換で変換される時間及び長さを、座標系の実際の時間や長さと設定しているところに起源を有している。ローレンツ変換は、電磁気理論に対する変換則であるので、変換されたのは、電磁気理論に対する時間（あるいは、振動数）や長さ（あるいは、波数）であって、座標系の実時間ではない。座標系の実時間や長さは、ガリレイ変換で変換される。

アインシュタインは、運動系の時間や長さの計測に、光を用いているという自覚がまったくなく、代わりに、２つの時計の時刻調整という奇妙な議論を長々と説明している。さらに、式(2)の導出に当たって、「一定速度で運動している物体の長さの測定法」という実に奇妙な独自の長さ測定法を提示している。実は、こうした議論は、相対性理論構築にまったく不必要なものである。

当時は、まだ光測量という方法が確立していなかったと思われるが、運動系の運動の観測に光（電磁波）を用いていることから、その変換則としてローレンツ変換が必要となる。ローレンツ変換は、静止系の電磁気理論の時間（あるいは、振動数）と長さ（あるいは、波数）が、どう変換されるかを規定する。よって、アインシュタインが運動系の「実時間が遅れる」としたことは、そうではなく、静止系の光の振動数が運動系で振動数シフト（redshift）を起こして観測されることを意味する。振動数シフトした光（電磁波）で運動系の時間を計測すると、時間が遅れて計測される。このことが、ローレンツ変換が教える「時間の遅れ」である。

このことを、以下に思考実験をもってより具体的に説明しよう。

１）まず、静止系の観測者が、ガリレイ変換を適用して運動系に移ってみると、両系に置かれている原子時計のテンポは、互いにまったく同じであることを確認できる。すなわち、両系の時間経過は共にまったく同じであり、時間や長さに対する相対性原理は完全に満たされている。

２）次に、静止系に対して一定速度で運動している運動系の運動方向の長さを測定するために、静止系の観測者が青色の光を放ったとしよう。放たれた青色の光測量の光は、運動系を正しく計測してくれるはずである。しかし、正しく運動系を計測したかどうかは、計られる側にいる運動系の観測者に聞いてみる必要がある。

３）このことについて、運動系の観測者は、次のように説明する。

a)静止系から届いた光の色は、青色ではなく赤色であった（振動数のredshift）。また、その光の波長は青色の光よりも縮んでいた。よって、静止系から届いた赤色の光の刻む時間テンポは、運動系の光源が放つ青色の光の刻む時間テンポよりもゆっくりとしたものであった。

b）したがって、テンポの遅い赤色の光で測る運動系内の経過時間は、運動系の時計の示す実際の経過時間よりも短縮した（遅れた）時間経過であった。その結果、その赤色（短い波長）の光が運動系内を実際に伝播した距離も、短縮したものであった。

ローレンツ変換に基づいて、ここに示す１）及び２）の説明を、数式で表せば、次のように与えられる。

Δt’=√(1-v2/c2)Δt (5)

Δx’=√(1-v2/c2)Δx (6)

式(5)及び式(6)とアインシュタインの式(1)及び式(2)とを比較すると、互いに同じ関係式を示しているようであるが、まず両者には外見上の相異がある。距離に関する方程式において、√( )の存在箇所が互いに異なっている。

式(5)及び式(6)は、ローレンツ変換から得られていることから、電磁波の伝播に対してのみ適用される関係式であって、静止系から光を用いて測定された運動系の時間と長さが、運動系では両者共に「短縮」していることを示している。

静止系から光測量によって運動系の時間や距離を測定した訳であるが、静止系の測定値は放った光が運動系内を実際に測定した値とは異なっている。Redshiftした光が運動系の時間と距離を実際に測定した値（プライムの付く量）と、静止系がそれらを測定した値との関係が、式(5)及び式(6)に現れている。このローレンツ変換の教えを、アインシュタインは誤って、静止系の実際の時間及び長さと運動系の実際の時間及び長さとの関係を表すと誤解したのである。ここに、アインシュタインの誤謬の根源を見る。

アインシュタインの誤謬は、結局、「ガリレイ変換を近似的なものとし、ローレンツ変換が正しい変換式である」としたことにある。

正しくは、

１）慣性座標系に対する変換は、ガリレイ変換で与えられる。

２）運動の法則に対する変換は、ガリレイ変換で与えられる。

３）電磁気理論に対する変換は、ローレンツ変換で与えられる。

よって、ガリレイ変換とローレンツ変換とは元来互いに別種の変換則である。ガリレイ変換は、相対性理論構築の基盤をなす。

アインシュタインは、「上記の１）～３）を包括する唯一の変換則が、ローレンツ変換である」と誤解したのであり、現代物理学界は、今日に至っても、そう信じ込んでいる。一定速度で運動する運動の観測に、光など電磁波を用いたことが（電磁気理論を用いたことが）、ガリレイ変化に加えてローレンツ変換を必要とさせている。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

内山龍雄　訳・解説：アインシュタイン相対性理論、岩波文庫、187p.、1988.

Beginning of kinematics of an object in motion at a constant speed.

これまで議論してきたことは、「物体が静止状態から相対的運動速度を獲得するまでの力学」についてであった。一定速度で運動している物体であっても、ガリレイ変換を適用することで、「物体が静止状態から相対的運動速度を獲得するまでの力学」が適用される。従来のニュートンの運動法則やそれに関連する様々な力学理論は、運動法則とガリレイの相対性理論とを一緒くたにした位置づけで与えられたものである。

学校教育や大学教育で教えられている現代の物理学は、「ニュートンの運動法則は、運動の相対速度が光の伝播速度に比較して十分に小さい場合に適用される近似的（古典的）なものである」と説明している。その根源的な理由は、ガリレイ変換がアインシュタインの相対性理論の基盤を成すローレンツ変換の特殊な場合に当たるとしているところにある。すなわち、運動の相対速度が光の伝播速度に比較して十分に小さい場合にのみガリレイ変換は正当化され、そうでない高速運動の場合に対しては、ローレンツ変換が正しい変換則となると主張している。

このことは、まったくの誤謬である。

このような誤った記述が、アインシュタイン自身の教えや、現代の物理学の教科書に連綿と見られてきた。

これまでの議論において、ガリレイ変換は、次のように与えられた。

t’=t         (1)

x’= x-vt      (2)

一方、ローレンツ変換は、次のように与えられる（後に詳しく議論される）。

t’=[1/√(1-v2/c2)](t-vx/c2)    (3)

x’=[1/√(1-v2/c2)](x-vt)        (4)

ここに、v2は相対速度vの2乗、c2は光の伝播速度cの2乗、√はルート演算記号を表す。

物体の運動速度が光の伝播速度よりも十分に小さいとは、v2/c2<<1ということであり、√(1-v2/c2)≒1を意味している。このとき、ローレンツ変換は次のように近似される。

t’= t-vx/c2      (5)

x’=x-vt         (6)

時間の変換式(5)の右辺の第二項は、v2/c2<<1という条件では消すことができない。消せるのは、v=0（もしくは、x=0）の場合のみである。しかし、それでは変換式として何の意味もなさない。したがって、ガリレイ変換とローレンツ変換とはまったくの別物である。（運動物体の光測量が導く相対論：仲座栄三、日本物理学会、2018年秋季大会、概要集、web版　ISSN 2189-0803を参照）

注：式(5)で、右辺第二項が省けないのは、点電荷が微小速度で運動している場合のローレンツ力を式(5)及び式(6)で導けて、ガリレイ変換式(1)(2)では導けないことから証明できる。

アインシュタインの時代から、今日に至るまで、物理学は、ガリレイ変換を相対速度が光速度に比較して遅い場合に限って適用され、ローレンツ変換がより一般的な変換則であると説明してきている。そうした誤った考えが、アインシュタインの相対性理論を誤った帰結へと導いた根源であると言えよう。

アインシュタインの相対性理論は、ローレンツ変換式に見るように、「物体の相対速度は光速度を超えてはならない」とする厳しい制限を課している。この制限は、いかにも運動物体の速度を絶対速度と見立てているかに映る。

物体の運動速度は相対速度であって絶対速度ではない。したがって、前提条件として相対速度が光の速さに近くローレンツ変換が適用されるべきであると設定されたとしても、それは観測者の立場によってまったく異なる。同じ運動物体に対して相対速度を極めて低速度と設定する観測者の存在をいくらでも仮定でき（相対性原理によって、運動物体と共にいる観測者は、「自分は終始静止したままにある」と設定できる）、ガリレイ変換が適用可能となる。このとき、運動物体の相対速度に制限は存在しない。これでは、先に「ローレンツ変換が適用されるべきである」とした前提条件に反する。

ローレンツ変換はいかようなときに必要となるのか。

ローレンツ変換は、電磁気理論を共変変換するのだが、運動の法則を共変変換しない。一方、ガリレイ変換は、運動の法則を共変変換するのだが、電磁気理論を共変変換しない。ここで、アインシュタインは、古典的な運動の法則に比較して、電磁気理論こそが正しい理論体系であると考え、電磁気異論を共変変換するローレンツ変換こそが、正しい変換則にふさわしいと結論づけたとされている。このことが、アインシュタインの相対性理論における思考の呪縛となっている。アインシュタイン以降、人々はこの思考の呪縛から抜け出すことができなかった。

 筆者は、この呪縛を次のように解き放ったのである。

１）座標系の設定に対して、時間や長さについては、相対性原理によって、いかような座標系に対しても、対称性が要求される。すなわち、ガリレイ変換が適用される。

２）運動法則はガリレイ変換によって共変変換されるため、運動法則に対してはガリレイ変換が変換則を成す。

３）ローレンツ変換は、電磁気理論を共変変換する。すなわち、電磁気理論を変換する場合は、ガリレイ変換ではなく、ローレンツ変換を適用しなければならない。したがって、高速運動する物体の力学観測に光を用いるのなら、光、すなわち電磁気理論については、ローレンツ変換を必要とする。

４）物体の相対的運動速度は、元来、光の伝播速度の存在と無関係である。我々が相対的に高速運動する物体の観測を行うには、光など電磁波に頼る必要がある。このとき、電磁気理論にローレンツ変換を用いなければならず、観測される相対速度に電磁波の速度を超えてはならないという理論上の制限がかかる。これは、観測方法に対する理論上の適用制限である。

５）宇宙の星の観測には、電磁波が一般に用いられている。そのため、観測方法に対する制限として、ローレンツ変換の理論上の制限が与えられる。

６）運動の相対速度が光速度を超える場合、光など電磁波を用いた観測では、ローレンツ変換の理論上の制限によって、運動物体の観測が不可能となる。したがって、光速度を超える相対速度を持つ運動の観測には、ローレンツ変換とは異なる変換則を持つ理論を必要とする。

７）以上の議論から、物理学には、アインシュタインの相対性理論が必要としている固有時や固有長さ、相対的時間や相対的長さ、時空の歪みなど、木に竹を接ぐような説明をまったく必要としない。

その他、重力など加速度運動が存在する場での議論は、後ほど詳しく行われる。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Comparison of the new laws of motion with the traditional Newtonian laws of motion

運動の法則は、相対性原理の下に成立し、観測者に対して静止している物体が相対速度を獲得する瞬間に対して適用される。その内容は、以下のようにまとめられる。

１）静止慣性の法則：観測者に対して静止している物体は、力の作用がなければ、その静止状態を保持し続けるという静止慣性を有する。静止慣性の大きさは、静止慣性質量をもって計られる。

２）力の作用・反作用の法則：観測者が静止物体に力を作用させるとき、その物体は同じ大きさで逆向きに力を返す。作用と反作用の一体性は力の性質である。

３）観測者が物体に力を作用させるとき、両者間には相対速度が発生する。このとき、発生した微小相対速度dvは、作用力の大きさfと力の微小作用時間dtとに比例し、静止慣性質量mに逆比例する。すなわち、次なる運動方程式が成立する。

mdv=fdt 　　　

一定速度で運動する物体に対しては、ガリレイの相対性理論が成立し、次のように静止物体に対する運動法則が適用される。

１）ガリレイ変換によって、静止系の観測者から運動系の観測者の立場へ移ることができる。

２）ガリレイ変換によって、一定速度で運動している運動物体は、観測者に対して静止している物体と化す。

３）運動系の時間及び座標を用いて、観測者に対して静止している物体に新たな運動法則を適用し、両者間に発生する相対速度が求められる。

４）ガリレイ変換の逆変換を適用して、運動系の観測者から元の静止系の観測者の立ち場へ戻ることができる。

５）ガリレイの相対性理論に基づく速度合成則によって、運動物体の速度変化及び合成速度が確定する。

６）ガリレイ変換は、次のように与えられる。

t’=t  x’=x-vt　　

これらの式の右辺に示す変数は、運動物体を観測している観測者の測る物理量を表し、左辺に示すプライムの付く変数は、運動物体に設定される物理量を表す。それらの中で、vは両者間の相対速度を表す。t及びxは、それぞれ観測者の測る時間及び物体の運動方向に取ったx座標（空間座標）を表す。一方、t’及びx’は、それぞれ観測されている物体に付随した時間及びx’座標を表す。x座標とx’座標とは同一線上にあり、同じ方向を向いている。

７）ガリレイ変換に基づく速度合成則は、次のように与えられる。

u = v+v’

ここに、u= dx/dt、v’=dx’/dt’であり、uは合成速度、vは運動物体の相対速度、v’はガリレイ変換を適用して観測される運動物体の静止状態から獲得した微小速度v’を表す。

以上の説明は、相対性原理の要請を満たす。

一方、従来のニュートンの運動法則は、観測者に対して静止している物体及び一定速度で運動している物体に対して、次のようにまとめられる。

１）慣性の法則：物体は力が作用しないかぎり、静止しているものは静止し続け、一定速度で運動しているものはその運動状態を保つ。

２）運動の法則（運動方程式）：物体に力が作用するとき、その物体の質量m、加速度a、作用力fとの間には

ma=f 

なる関係式が成立する。

３）作用・反作用の法則：物体に力が作用するとき、その物体は作用力に対して、同じ大きさで逆向きの反作用力を及ぼす。

ニュートンの運動の法則は、観測者に対して物体が静止している場合と、一定速度で運動している場合とを、一緒くたに取り扱っているため、物体の運動の解析に特段ガリレイ変換を必要としない。その結果、速度合成則などガリレイの相対性理論を特段必要としない。また、相対性原理を法則成立のための基本原理としていないため、１）運動物体の速度が絶対速度の存在を示唆させる内容となっている、２）慣性質量の定義が明示されていない、３）力の作用・反作用の法則の必然性が不明確となっている。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

About the new theory of motion.

相対性原理の下に、運動の法則が観測者に対して静止してる場合に限られ、一定速度で運動している場合についてはガリレイ変換を通じて、運動物体を静止物体とみなした上で適用することが示された。新たな運動の法則は、相対速度の起源についての力学的法則を表し、物体が相対速度を有する場合には、相対性理論を必要とすることを求めている。

これまで、我々が学んできたニュートンの運動の法則は、それが構築された時代的な背景を脱ぎ去ることなく、相対性原理やガリレイ変換の存在を運動の法則そのものに潜在させる形で連綿として唱えられ受け継がれてきたものであった。こうしたことが、現代の相対性理論を誤った方向に導いた根源でないかと筆者は考えている。

相対性原理によって、観測者は自分の立つ位置が絶対的に静止した状態にあるのか、それとも運動状態にあるのかを知る由はない。物体の相対的な運動は、観測者に対して静止していた物体が運動を獲得した時点から始まる。それ以前の物体の運動の世界を知る術はないし、もっとも観測者自身の立つ位置の力学的前世界を知る由がない。

 1887年、マイケルソン（A. Michelson）とモーリー（E. Morley）は、光の速度に、観測者の立つ位置の絶対的速度を知るカギがあるのではないか、と考え詳細な実験を行った。しかし、その目論見は失敗に終わった。1971年、ハッフル（J. C. Hafele）とキーティング（R. E. Keating）は、貸切った商用ジャンボジェット機に4台の原子時計を積み込み、飛行速度による時間の遅れを観測したと発表した。この発表によれば、地上の原子時計もどこかの誰かの原子時計に対して時間が遅れていなければならない。このことは、絶対的に静止した場所を探し求めることの必要性を示唆している。しかし、相対性原理は、そのような結論を容認しない。

 アインシュタインは、ニュートンの運動の法則やガリレイ変換の着想がすでに古く、それらは相対速度が光速度に比較して十分に遅い場合にのみ適用できるとした。しかし、彼が相対性理論の基盤としたローレンツ変換は、相対速度が光速度に比較して十分に遅いと設定したとしてもガリレイ変換を与えない。ローレンツ変換がガリレイ変換を与えることができるのは、相対速度がゼロとなる場合のみである。しかし、それではガリレイ変換もローレンツ変換も力学に無用なものとなる。そこには、我々が導いた新たな運動の法則が鎮座している。

天動説から地動説に切り替えた現代の人類は、太陽と地球の運動を比較し、この場合、「誰が運動しているものかは明らかだ」と勘違いする場合がある。しかし、我々が見ている太陽を中心とする地球の運動は、運動の法則における慣性の法則の具現化と言える。地球と比較し、太陽がいかに動きにくいかを観ているに過ぎない。ニュートンの時代には、まだこのようなことが明らかでなかったのである。

 アインシュタインの相対性理論は、彼に「ニュートンよ、我を許したまえ」と言わしめたと云われる。現代物理学は、「ニュートンの運動の法則は物体の速度が光速度に比較して十分に遅い場合の近似として成立し、より一般的にはアインシュタインの相対性理論による運動方程式に書き換えられている」と教えている。しかし、これまで議論してきたように、運動の法則は、観測者に対して物体が静止している場合に限られるので、新しく構築した運動の法則にアインシュタインの相対性理論が関与する隙は存在しない。

 また、ローレンツ変換はガリレイ変換に無関係なので、ガリレイの相対性理論にもアインシュタインの相対性理論が関与する隙は存在しない。そもそも、相対速度の大きさとは無関係に、ガリレイ変換は電磁気理論を共変な形に変換しないということで、ローレンツ変換が必要とされた。にも関わらず、アインシュタインの相対性理論ではガリレイ変換は相対速度が光速度に比較して十分に遅い場合の近似的な変換であるとなっている。これでは、辻褄が合わない。

 我々がこれまでに構築してきた新たな運動の法則に目を背け、失笑すらも禁じ得ないとする方々の声が聞こえる。「それではなぜ、実験結果や観測結果は、アインシュタインの相対性理論による説明に符合するのか」こうした問に答えなければならない。そのためには、相対性理論のやり直しが必要となる。

 ここで、その答えの一端を予告しておくと、次のようにまとめられる。

アインシュタインが考究した相対性理論は、運動の法則とは無関係である。電磁気理論を共変な形（同じ形）にする変換法則を求めたことが事の始まりである。そのことが、M&Mの実験結果を説明することでもあった。高速運動する物体の観測には光（電磁波）を用いることが必要であり、その電磁波を共変な形に変換するのがローレンツ変換であったに過ぎない。

すなわち、物体の運動の観測に（あるいは、力としての電磁力の作用に）電磁気理論に対する相対性理論を必要としたのである。観測に光など電磁波を利用したことから、物体の相対速度はその適用範囲として光速度を超えてはならないのである。これは観測方法や電磁力の作用（重力の作用も含む）に対する要請であって、運動の法則事体にはなんの制約にもならない。

アインシュタインが定義した相対論的時間や長さは、物体の運動の法則とは無関係であって、電磁波の古典的ドップラー効果やredshift（二次の振動数シフト）の効果が誤って実在の時間や長さの短縮として定義されてしまった。物体の運動は、いかなる場合にあっても、我々がこれまでに構築した新しい運動の法則とガリレイの相対性理論を必要とする。

 仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Galilean transformation and motion equation for a moving object.

ニュートンの運動方程式は、中学の理科や高校の物理で教えられているものの、ガリレイの相対性理論についてはその存在に触れる程度であり、その本質が教えられていない。大学の物理学の教科書においてすら、ガリレイ変換と運動の法則との関連性の説明は十分でない。その主な理由は、我々が学ぶニュートンの運動法則が、物体が静止している場合も、また、一定速度で運動している場合をも、一緒くたにして取り扱っているために、その必要性が生じないからであろう。

前回までの説明において、我々は、運動の法則の適用を観測者に対して物体が静止している場合に限定した。そして、静止した物体が力の作用でいかように運動を獲得するかについて、運動方程式をもって説明した。それでは、「物体が観測者に対して一定速度で運動している場合の運動の法則はいかにあるべきか」が問われよう。ここに、ガリレイの相対性理論の必要性が現れる。

以下においては、静止している物体が運動を獲得するまでに限定されている運動の法則を、ガリレイ変換を適用することで、一定速度で運動している物体に対しても適用されることを示す。

ガリレイの相対性理論とは、ガリレイ変換に立脚する力学理論のことである。

物体の運動方向のみに限れば、ガリレイ変換は、次のように書ける。

t’=t       (1)

x’=x-vt　　(2)

これらの式の右辺に示す変数は、観測者の測る物理量を表し、左辺に示すプライムの付く変数は、運動物体に設定される物理量を表す。その中で、vは物体の相対速度を表す。t及びxは、それぞれ観測者の測る時間及び物体の運動方向に取ったx座標（空間座標）を表す。一方、t’及びx’は、それぞれ観測されている物体に付随した時間及びx’座標を表す。

x座標とx’座標とは同一線上にあり、同じ方向を向いている。時間t=0の時点において、t’=0であり、座標xとx’座標とは原点を互いに重ねている。物体とx’座標軸とは共に、t=t’=0の瞬間にx座標軸の原点から正の方向に一定速度vで運動を開始する。 

ここで、ガリレイ変換の式(1)及び(2)を眺めつつ、新幹線を例えに出して、ガリレイ変換の意味を考えよう。説明をわかりやすくするために、線路の側から新幹線の運動を眺めている観測者を「静止系の観測者」と呼び、これに対して一定速度で運動している新幹線の中にいる観測者を「運動系の観測者」と呼ぶ。このようなとき、ガリレイ変換の式(1)及び(2)に見るx及びtは、それぞれ静止系の観測者が測る座標及び時間を表す。一方、プライムの付いているx’及びt’は、それぞれ新幹線の中にいる運動系の観測者が測る座標及び時間を表す。

線路の側で静止している観測者（静止系の観測者）に対して、「線路にそって一定速度で運動している物体（運動物体）」を、一定速度で走る新幹線内に静置されている物体に置き換えることができる。なぜなら、線路の側で静止している観測者が、新幹線内に静置されている物体のみに着目して観察すると、それは、一定速度で運動している一個の運動物体とみなせるからである。

線路の側に静止している観測者（静止系の観測者）が、一定速度で運動している新幹線に飛び乗ると、そこで目にするのは、新幹線内に座し静止している観測者（運動系の観測者）とその傍らに静置されている物体となる。このとき、新幹線内の観測者は、新幹線が動いているとはつゆ知らず、終始静止したままにあると説明している。新幹線内の観測者（運動系の観測者）は、時間t’と座標x’を用いて、傍らに静止している物体に力を作用させて、運動の法則を見出そうと実験を行っている。

新幹線内の観測者（運動系の観測者）が見いだす運動の法則は、次のようである。

１）物体は、力の作用がなければ、観測者に対して静止し続ける慣性を有している。その静止慣性の大きさは、静止慣性質量をもって計られる。

２）観測者が物体に力を作用させるとき、物体は同じ大きさで逆向きに力を返す。

３）観測者と物体との間に力が作用するとき、両者間には相対速度が発生する。このとき、相対速度の発生量dvは、作用力の大きさfと力の作用時間dtとに比例し、静止慣性質量mに逆比例する。すなわち、次なる運動方程式が成立する。

mdv'=fdt’ 　　　 (3)

新幹線内の観測者（運動系の観測者）が見出している運動の法則は、これまでに我々が議論して来た「静止系の観測者が見出す運動の法則」とまったく同じものとなっている。

式(3)における慣性質量及び力については、それぞれm’及びf’と書くべきであるが、相対性原理によって、物事は対象でなければならないことが前提とされるので、m’=m、f’=fとなっていることを暗黙裡としている。

線路の側に静止している観測者（静止系の観測者）が、一定速度で運動している新幹線に飛び乗って、新幹線内に座し静止している運動系の観測者の行う実験を眺めることを、物理学的には、静止系の観測者がガリレイ変換を適用するという。

静止系の観測者が新幹線に飛び乗って新幹線内を眺めることは、静止系の観測者が新幹線と同じ速度vで走り（新幹線に伴走し）、新幹線内を眺めることと同じこととなる。このとき、新幹線に対して伴走者となる静止系の観測者は、t秒後には新幹線と同じ位置、x=vtにいる。これをガリレイ変換の式に代入すると（ガリレイ変換を適用すると）、次なる式が与えられる。

t’=t     (4)

x’= 0　  　(5)

新幹線に飛び乗った静止系の観測者（伴走者）は、ガリレイ変換によってプライムの付くt’やx’を得る。このとき、x’=0なので、静止系の観測者は、運動系の原点位置に座すことになる。その結果、新幹線に飛び乗った静止系の観測者に観測されることは、新幹線内に静止している観測者（運動系の観測者）の観測結果とまったく同じとなる。 

線路の側で静止している静止系の観測者からは、「一定速度vで運動している運動物体に力fが作用し、速度変化dvが現れた」と観測されることであるが、ガリレイ変換を適用した静止系の観測者には、「目前に静止している物体が、力を受けて微小速度dv’を得た」と観測される。

新幹線に飛び乗った静止系の観測者が、新幹線を飛び降りて、線路側の元の場所に戻ると、以前のように、一定速度で運動している新幹線が観測される。このように、ガリレイ変換を経た後の観測者が、元の観測場所に戻ることを、物理学においては、ガリレイ変換の逆変換を作用させるという。 

逆変換は、新幹線内のx’座標から元のx座標に戻ることなので、式(2)を次のように変更することで与えられる。

x = x’+vt’　　(6)

式(1)の存在に注意して、式(7)を時間で微分することで、次式が得られる。

dx/dt = dx’/dt’+v　　(7)

この式に見る距離の時間微分を速度で書き換え、右辺の項の順序を入れ替えると、次式が得られる。

u = v+v’　　(8)

ここに、u= dx/dt、v’=dx’/dt’である。

式(8)の右辺に示すように、速度uは、新幹線（あるいは、運動物体）の速度vに、新幹線内で観測された運動物体が静止状態から獲得した微小速度v’（v’=dx’/dt’）を加えて与えられる合成速度を表す。式(8)は、一般に、ガリレイの相対性理論における速度合成則と呼ばれる。

以上をまとめると、一定速度で運動している物体に対しては、以下の手続きを経て、新たな運動の法則が適用される。

１）ガリレイ変換を適用して、静止系の観測者から運動系の観測者の立場へ移る。

２）一定速度で運動している運動物体は、観測者に対して静止している物体に化す。

３）運動系の時間及び座標を用いて、観測者に対して静止している物体に新たな運動法則を適用し、静止物体が獲得する速度を求める。

４）ガリレイ変換の逆変換を適用して、運動系の観測者から元の静止系の観測者へ戻る。

５）ガリレイの相対性理論に基づく速度合成則によって、運動物体の速度変化及び合成速度が確定する。 

以上に見るように、ガリレイ変換は、運動物体に対して運動の法則を成立させるための基盤となる。ニュートンの時代には、ガリレイの相対性理論に対する認識が十分でなかった。そのため、従来のニュートンの運動法則には、本来あるべき運動の法則とガリレイの相対性理論とが混在する形にあったと言える。ここまでの議論によって、我々は、ガリレイの相対性理論と運動法則とを独立させて、運動の法則をより一般化したことになる。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

inertia mass, action and reaction of a force, motion equation

これまでの説明において、慣性の法則は、観測者に対して静止している物体が静止し続ける性質として述べられ、質量は物体が静止し続ける慣性の大きさを測る物理量として定義された。運動方程式は、静止した物体が力の作用で相対速度をいかように獲得するかを規定する法則として定義された。これらの定義は、従来の教えとは異なるものである。

 従来の教えを、まるで聖典の教えのように信じてきた筆者が、このような結論に至ったのは、相対性原理の下に力学をどう統一していくかを考え続けたことにある。

 相対性原理によれば、2者の内で、いずれが絶対的に静止し、いずれが絶対的に一定速度で運動しているものかを決定することはできない。すなわち、「一定速度で運動している物体」と観測者が設定しても、その物体の上に座す観測者からするとその物体は「静止し続けている物体」となる。「力を受けた方が動いたのに決まっている」そう考えても、以下に議論する「作用・反作用」の法則によれば、いずれもまったく同じ力を受けていることになる。

 これでは、運動方程式は誰に対しての物理法則となるのかが定まらない。そこで、我々は、運動の法則の適用を、観測者に対して静止している物体に限定したのである。これによって、運動方程式は、だれが運動している者かを問う必要がなくなり、目前に静止している物体に対して適用できることになる。

 観測者が目前に静止している物体に力を作用させると、物体も同じ大きさで逆向きに力を作用させてくる。これが「作用・反作用の法則」である。その結果、観測者と物体とは共に同じ大きさの相対速度を持つ関係になる。その相対速度の獲得方法を決めるのが、運動方程式となる。運動方程式は、前回の式(3)で与えられている。以下に再掲する。

mdv=fdt 　　　 (1)

ここに、dvは両者間に現れた微小な相対速度、mは静止慣性質量、fは作用力、dtは力の作用時間を表す。

 もし、作用・反作用の法則が存在しなければ、誰が力を作用させたかが分ってしまい、「動き出したのは誰か」が決定され、絶対的に運動しているのは誰なのかが確定してしまうことになる。そのようなことでは、相対性原理に背くことになる。したがって、作用・反作用の法則は、相対性原理が力に付与した一種の性質となる。こうして、「力」は、相対性原理の下に、作用・反作用の性質を持つものとして現れる。すなわち、作用・反作用は力に付与された一つの性質である。

 ここで、新たな運動の法則が、次のように完結する。

１）物体は、力の作用がなければ、観測者に対して静止し続ける慣性を有している。その静止慣性の大きさは、静止慣性質量をもって計られる。
２）観測者が物体に力を作用させるとき、物体は同じ大きさで逆向きに力を返す。
３）観測者と物体との間に力が作用するとき、両者間には相対速度が発生する。このとき、相対速度の発生量dvは、作用力の大きさfと力の作用時間dtとに比例し、静止慣性質量mに逆比例する。すなわち、次なる運動方程式が成立する。

mdv=fdt 　　　 (1)：再掲

 ここに、従来のニュートンの運動の法則には表れてこない「観測者」が明示されている。これは物体の運動の認識には、物体が少なくとも二つ存在しなければならないことを意味しており、運動はそれら２者間の相対運動として現れることを説明している。すなわち、運動は相対性原理の下に現れるのである。新しく定義された運動の法則は、結果として三つの法則からなるが、それらはいずれも運動の法則として不可欠な存在となっている。

 運動の法則からは、次のようなことが示唆される。

１）相対速度の発生には、必ず力の作用と時間の経過が関係している。
２）相対距離の広がりは、相対速度と時間に関係している。
３）静止慣性質量は、相対速度の変化時に顕在化する。

これらのことを宇宙膨張問題に当てはめてみると、宇宙が加速的に膨張しているのならそこには膨張加速を与える力が存在する。宇宙の広がりは宇宙の誕生からの時間経過にほぼ比例している。

 以上によって、互いに静止状態から相対速度が発生するときの物理法則として、運動の法則が定義される。

 次に、相対速度を有する物体間の力学について説明されなければならない。

 仲座栄三

Proposed motion equation for a rest mass.

ニュートンの運動の法則で2番目に述べられる運動方程式の修正について議論する。

ニュートンの運動方程式は、一般に、

ma=f　　　    (1)

あるいは、

mdv/dt=f　　　(2)

という形で表されている。ここに、mは質量、aは加速度、fは力を表す。dv/dtは、速度の時間微分（加速度）を表すが、高校までの教育教育では通常微積分に立ち入らず、式(1)の形が用いられている。

ガリレイは、ピサの斜塔から物体を落下させたり、斜面上で物体を滑落させたりした実験から、物体の落下に何らかの力が作用していることを示唆し、ニュートンは、リンゴの木からリンゴが落下したことにヒントを得て、万有引力を発見したと言われている。これらの事実を説明するために、ニュートンは運動法則に言及している。

ニュートンの運動方程式は、式(2)の形で表されるように、物体が静止している場合も、任意速度vで運動している場合にも適用されている。中学や高校などで見かける物体の運動に関する試験問題などから推測すると、ニュートンの運動方程式は、物体が静止している場合よりもむしろ物体が一定速度で運動している場合からの速度変化、加速度を求める式として認識されているように思える。

しかしながら、前回までの説明において、ニュートンの運動法則で述べられる「慣性の法則」は、「物体が静止状態から運動（速度）を獲得するまでの間」に限定されるべきであるとの修正を行った。その理由は、相対性原理によれば、観測者に対して相対的な運動状態にある物体であっても、物体側からは、逆に、観測者の方が運動状態にあると説明されるため、相対性原理に矛盾をきたさないようにするためにあった。

慣性の法則によれば、観測者の傍らに静止して観測される物体は静止し続けるという慣性を有する。力が物体に作用することで、その物体は運動を開始する。その際に、物体が速度を獲得する方法を力学的に規定するのが運動方程式となる。

このようなことから、ニュートンの運動方程式も観測者に対して物体が静止状態から相対速度を獲得するまでの間に適用しなければならない。したがって、ニュートンの運動方程式は、次のように修正されなければならない。

mdv =fdt　　　(3)

ここに、dvは物体が静止状態から獲得した微小速度、dtは物体に力が作用した間の微小時間を表す。

したがって、修正された運動方程式は、次のように説明される。

「観測者に対して静止している物体に力が作用するとき、物体が獲得する相対的な微小速度dvは、静止慣性質量mに反比例し、作用させた力fとその微小作用時間dtに比例する」

ここに、mは「静止慣性質量」と定義されるが、現在の物理学においては、万有引力に関連する「質量」に統一されている。しかし、運動方法則における位置づけとしては、物体の静止慣性を計る物理量として定義し、「静止慣性質量」と呼ぶことが推奨されよう。

運動方程式(3)によれば、力が作用しなければ、f=0より、dv=0となって、物体は静止し続けることになる。その結果、「式(3)はすでに慣性の法則をも説明しており、それに加えて別に慣性の法則を必要としないのではないか」と指摘される可能性がある。しかし、慣性の法則は、静止し続けるという物体の静止慣性の存在を述べているだけではなく、その性質が「慣性質量をもって計られる」と定義しているところに、運動方程式からは説明できない法則を持ち合わせている。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Meaning of the inertia law is limited from an object's state of rest to its acquisition of motion.

前回までの説明において、運動の法則における「慣性の法則」は、物体が静止状態から運動を獲得するまでに限定されるべきであることが悦明された。今回は、そのことについて、運動の観測とガリレイ変換いう観点から説明を行う。

例えば、一定速度で走る新幹線の中の観測者の傍らに、「静止している物体」が観測されているとしよう。同時に、この物体の運動を、線路の側に立つ観測者が物体の運動のみに着目して眺めると、「一定速度で運動している物体」が観測される。しかし、これらの観測結果は、共に同一の物体の同一の運動を観測しているものであるから、物理法則としては、両者に対してただの一つでよいはずである。

上の問題で、線路の側に立つ観測者が、新幹線に飛び乗って物体の運動を観測すると、「一定速度で運動している物体」と観測されたことは、「静止している物体が静止し続ける様」の観測へと変わる。このように、運動している物体と互いに静止した関係となって観測する方法を、物理学においては、ガリレイ変換を適用するという。逆に、新幹線の中の観測者が新幹線から飛び降りて、線路の側に立つ観測者の立場となって物体を観測することもできる。この場合、観測者は「一定速度で運動している物体がその運動状態を保って」観測されることになる。この場合も物理学ではガリレイ変換を適用したという。ただし、先の変換をガリレイ変換と呼ぶとき、後者の変換はその逆になるので、逆ガリレイ変換と呼ばれる。

ガリレイ変換を適用して得られる様々な理論を、ガリレイの相対性理論と呼ぶことができる。

したがって、ガリレイ変換、すなわちガリレイの相対性理論の下に、運動の法則でいう「慣性の法則」は、 「観測者に対して静止している物体は、（力を受けない限り、）静止し続けるという慣性を有する。その大きさは慣性質量をもって計られる」 と説明される。

このことは、同時に、「一定速度で運動している物体は、（力を受けない限り、）その運動状態を保つ」と言い換えることもできる。しかしながら、この場合は、事がそう単純にはいかないことが後に明らかとなる。したがって、慣性の法則としては、前者が選ばれる。

よって、慣性の法則は、

「観測者に対して静止している物体は、（力を受けない限り、）静止し続けるという慣性を有する。その大きさは慣性質量をもって計られる」

と説明される。

仲座栄三

参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

Modification of the inertia law.

前回では、ニュートンの運動の法則について確認した。次に、相対性原理について説明し、「誰が絶対的に静止していて、誰が絶対的に運動している者かを、物理学的に決定することはできない」ということについて議論した。

ニュートンの運動法則における慣性の法則は、「物体に力が作用しない限り、静止している物は静止し続け、一定速度で運動している物はその状態を保持する」と説明するが、相対性原理の下では、「誰が絶対的に静止していて、誰が絶対的に運動している者かを決定することはできない」ということであるから、慣性の法則でいう「静止している物は静止し続け、一定速度で運動している物はその状態を保持する」ということについては議論の余地がある。

ここで、「静止している物」とは、観測者に対して相対的に静止している物を意味している。同様に、「一定速度で運動している物」とは、観測者に対して相対的に一定速度で運動している物を意味する。だが、観測されているその物体からすると、逆に観測者が一定速度で移動して見えるので、静止しているのは物体側であり、一定速度で移動しているのは観測者側となる。

その結果、慣性の法則で、「静止している物は静止し続け、一定速度で運動している物はその状態を保持する」と説明することには矛盾が見いだされる。説明としては「観測者に対して、静止している物は静止し続ける」ということで十分ではないか、ということになる。

ここで、物理法則として「観測者に対して、静止している物体は静止し続ける」と定義しよう。このことは、物体は、観測者に対して「静止し続ける」という「慣性」を有することを意味する。すると、物理学に慣性という物理量を定義しなければならない。その物理量を「慣性質量」と定義しよう。

以上より、物体の静止という慣性の法則が次のようにまとめられる。

「観測者に対して、静止している物体は静止し続ける慣性を有する。その慣性は、慣性質量mをもって計られる」

次に、私達の経験によれば、「観測者に対して静止している物体に力を作用させると、その物体は動き出す」ここに、観測者に対して静止状態から「運動を獲得した物体」が定義される。この静止状態からの速度獲得を「加速」と定義できる。また、単位時間当たりの加速量を「加速度」と定義できる。

仲座栄三 参考文献：仲座栄三、新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

In this section, Newton's laws of motion are modified.

「ニュートンの運動の法則」は、中学校の理科の時間で初めて目にしたことでしょう。あれから、今日に至るまで、ニュートンの運動の法則は、あたかも暗記物として位置付けてきたのではなかろうか。その説明文は、中学校の教科書の内容であってもまた、大学の教科書や研究資料であっても、ほとんど同じ内容をもって説明されています。そのようなことから、我々は、ニュートンの運動法則の妥当性を問うことなど考えたこともなく、それよりもむしろその説明文をあたかも唱えるものとして認識していたのではなかろうか。

ここでは、力学の原点に位置付けられるニュートンの運動法則について議論し、それがどう修正されなければならないのかについて検討していきます。目指すべきは、従来の教科書の内容に疑義を投じ、新しい力学理論を打ち立てることとなります。したがって、これから説明されることには、これまでのいかなる教科書や参考書にも記載されていないことの発見に至ることが期待されます。 一方で、本サイトの説明文を読まれた方々の一部からは様々な反論を投じられることも予想されます。しかし、それらは、恐らく従来の力学理論への回帰を促すものとなろうことから、動揺せず、いかなる意見にも興味を示されて、自分自身の頭をもって思考に思考を重ね、新しいことの発見に至ることを望みたいと思います。

さて、私達が教科書で学んだニュートンの運動法則は、おおかた次のように説明されています。

１）**慣性の法則：**物体は力が作用しないかぎり、静止しているものは静止し続け、一定速度で運動しているものはその運動状態を保つ。

２）**運動の法則（運動方程式）：**物体に力が作用するとき、その物体の質量m、加速度a、作用力fとの間には、 ma=f なる関係式が成立する。

３）**作用・反作用の法則：**物体に力が作用するとき、その物体は作用力に対して、同じ大きさで逆向きの反作用力を及ぼす。

私達は、ニュートンの運動の法則をこのように学ぶのですが、その背景には、相対性原理が存在していることに気づかなければなりません。相対性原理とは、後に詳しく説明されるアインシュタインの相対性理論を構築する際に、アインシュタインによって打ち立てられた原理の内の一つです。

相対性原理：誰が絶対的に静止し、だれが絶対的に一定速度で運動しているものかを、物理学的に決定することはできない。

この説明に驚かれる方がいるかもしれませんが、私達は、この宇宙の中で、だれが本当に（絶対的に）静止した者（物）であるかを決定することはできていません。静止しているとされた地球は動いていたし、世の中心と設定された太陽も銀河の中では動いている存在であるし、その銀河ですら動いて見える無数の銀河の内の一つにすぎません。恐らくは、創造主とされる神の立っている位置が、本当に静止した位置と言えるかもしれませんが、さらにその神を生む大きな目でみると、そのような位置ですら動いて見える位置の一つに過ぎないのかもしれません。

相対性原理を通して、ニュートンの運動の法則の「慣性の法則」や「作用・反作用の法則」を見ると、それらは相対性原理の内容を説明しているように思えてきます。すなわち、「慣性の法則」は、静止しているものと一定速度で運動しているものとを区別できないことを、「作用・反作用の法則」は、いずれが動き出す側かを決定できないことを、意味しているように思えてきます。

そういうことになると、相対性原理の下に、上で三つの法則として説明したニュートンの運動の法則は、二番目の運動の法則を表す運動方程式（ma=f）のみを必要としているように思えてきます。

ここまで説明してきますと、「どう考えてよいのか分からなくなってきた」　「なにをどこまで信じてよいのか」などと、考え込んでしまうのではなかろうか。そうです。教えられることを鵜呑みにせず、「考え込む」ことこそが、学問することの醍醐味と言えます。また、このように考え込んでしまうことが、「批判的に学ぶ」ということの意味とも言えます。

仲座栄三 次回は、相対性原理の下で、ニュートンの運動の法則はどのように表されるべきかについて考えます。また、説明内容は、適宜、修正や加筆を行います。

本サイト内容把握に必要となる参考文献を一つのみ挙げておきます。詳しい式の誘導などについては、これを参考にされてください。

参考文献　仲座栄三：新相対性理論（物理的思考編）、ボーダーインク、363p.、2023.

映画及び「恋をして」のMVはこちらから

この映画が教えることは、「すれ違い」ではなかろうか？

数学の世界に微分と積分という演算が現れる。「積分」を、生きた人生の軌跡に例えるのなら、「微分」は、人生の軌跡におけるある日ある時の瞬間の状況（これを、数学では微分係数という）を表すと言うことができる。ある期間、２つの人生の軌跡が互いに沿っていても、その瞬間の微分係数（状況、勾配）が互いに異なってしまうと、その軌跡は時とともに互いに遠く離れてしまうことになる。これを、「すれ違い」と呼ぶことができよう。

映画「366日」の主題歌「恋をして（HY）」の歌詞には、随所に同じ言葉が並ぶ。また、随所に対比の言葉も現れる。それらが、過去への想いや後悔、すれ違い、を表しているように思えてくる。

日本人は、「言わなくてもきっと通じている」　「分かってくれる」　を信じる文化の中で生きているのかもしれない。そのことが、多くの「すれ違い」を生み、「誤解」、そして「後悔」　を生んでいるように思える。映画「366日」ではまさに「すれ違い」が繰り返されていく。

主題歌の歌詞の言葉の繰り返しや対比に、「繰り返し言ってみること、聞いてみること、確認してみることが、すれ違いをなくし、後悔をなくすことに通じるのでは」と、教えられる。

大変世話になった方に、会ってお礼を伝えなければと思いつつも、数十年以上も実現できなかったことをすぐに実現しようと思い立った。不思議なことに、映画「366日」が無意識の中で、後押ししてくれたように思う。なかなか踏み出せなかった一歩が、自然と前に踏み出せたのだ。感謝の想いをやっと伝えることができた。しかし、これが、10年ほど前であったならと、すごく後悔は残る。

ニュートンの運動方程式が示すように、物理法則は、ある瞬間の微分係数をもって与えられることが多い。微分係数が異なると物事の変化がまったく異なってしまう。しかし、トライアンドエラーというのがあって、ちょっと行ってみてダメなら元に戻りその係数を変えてみることができる。人生の法則も微分係数をもって表されるのなら、「すれ違い」は、その係数の修正で避けられる。なら、少し踏み出し、ダメなら、元に戻って人生の微分係数を変えれば良いことになる。若い木は柔らかい、硬くなでなければ、微分係数はいつでも変えられよう。こういうことを、映画「366日」から教えられる。

仲座栄三

Why the movie “366 Days” brought tears to my eyes.

HY -「恋をして」(映画『366日』主題歌) Music Video　はこちらから

天は、「365日」のみでなく、「366日」をも必要とした。なぜなんだろうか？　この映画を見て、図らずもその答えを見出すこととなった。

内容は分からず、ただHYの歌のシャワーを浴びたくて、一人映画館に入った。一番背後の列の中央の席に座った。館内は、小中学生が殆どで、大人の方は他に一人、シニアは私一人。しばらくすると、すぐ隣に女子中学生二人が座った。４，５分ほどポップコーンを食べつつコーヒーを飲んでいたが、さすがに隣接して女子中学生と私の3人では気恥ずかしい。受付で、頼んで列端の席にしてもらった。

泣いた、泣いてしまった。列端の席にしてよかった。　　「男6人で来たが全員大泣き」　「ポップコーンのお手拭きがあって助かった」　というコメントがみられる」

あろうことか、、、私はなぜ、ここまで泣けたのか？

映画の解説には、「忘れられない愛」、、、とある。

しかし、答えは、こうだ、「私が逝くとき、この歌を歌っていたい」　歌詞がそう伝えている。（ぜひ、歌詞を確かめてほしい。）

この映画は、10代の方々の観客を対象にして作られた訳ではないと思う。きっと、シニアの方々にこそ観てもらいたいということで作られたに違いない。若者達の優しさと自然体を感じつつ、、、観てもらいたいと。

天はなぜ「366日」を必要としたのか？

その答えを見つけてほしい。

仲座栄三

富山大学理工学研究科の木村教授研究室と仲座は、養殖場内の流れに関する研究を共同で行っています。富山大学では修士課程の学生北村勇人さんが実験やコンピュータによる数値計算を担当いたしました。北村さんは、学部における卒業研究で本テーマをはじめ、修士課程の2年間、合計3年間をこの研究に費やしています。実験装置の製作、実験、数値計算と数多くの困難を克服し、素晴らしい成果を収めています。その成果は、国内外の専門学会へ論文投稿されると同時に口頭発表も行われました。その卓越した研究成果によって、北村さんは、富山大学の学長賞を受賞されます。この名誉ある賞の他、国際会議における優秀発表賞をも受賞されています。

こうした素晴らしい成果の報告が、宮古島にて行われました。この研究は、養殖場の現場から「従来の正方形水槽に仕切りを設け、長方形にしたことで、これまでの経験則がすべて崩れ、養殖に重要となる流れの様子がまったく分からなくなった」という問題が上がったことに端を発しています。調べてみますと、数多くの国内外の養殖場で同様な問題を抱えていることが分かりました。研究では、何が問題なのかを、実験やコンピュータを用いた数値計算によって徹底的に調べ、問題点を流体力学的に明確にしています。今後は、明らかになった問題点を制御して改善する技術開発が期待されます。

木村教授による成果報告の後に、来年度の新研究テーマにつて議論が盛り上がりました。その後に、私の宮古島生活拠点にて、ささやかな宴会がとり行われました。

仲座栄三

宮古島は、山がないので、川がない。川がないので海が汚れることなく、100％海起源の真っ白い砂浜にコバルトブルーの海が広がる。私は、宮古島に生まれ、高校までを宮古島で過ごしたが、最近になって宮古島の宝をザクザク発見する日々となっています。

島の言葉（ミヤーク口）の響きが素晴らしい。サトウキビ畑が広がる。その眺めは壮大であり、大平原を楽しませてくれます。宮古民謡（古謡）の響きや歌詞の意味も素晴らしい。琉球列島の中でも、特別な存在を感じます。どこまでも平地なので、車に乗っていて、アクセルやブレーキを踏み込むことがない。ただ、足をのせてるだけで、車がすいすい走る。信号など殆どなく、渋滞を知らない。時として、20km程度で走るカメの歩きのような車の後ろに車列が生じるだけ。実際、天然記念物（石垣島産と思える）のカメが道をゆっくり歩いてるのを見つけたりもする。この島で、ドライブすることのすばらしさを初めて知りました。

平らな島なので、水平線が360度広がっている。水平線を目標に走ると、海に出る。そこは、別世界だ。いま住んでるところから歩いて15分程度で海に出る。素晴らしい、砂浜とサンゴ礁の海が広がっている。魚の群れが水しぶきを上げる。真冬でも、飛び込みたいくらいの温かく鮮やかな海だ。一人砂浜に座し、海風に吹かれる。最高の時間だ。これで一生を終えてもいいと感じたりする。

さて、こういう島に宝を発見

かな書道家「向井みりあ」さんの作品、「なりやまのうた」、宮古島に展示してほしいと、向井みりあ様が提供してくださった。

食堂「あらやがま」、若い夫婦が素晴らしい宮古島の食を提供してくださる。何度も、足を運ぶが、毎回感動の発見です。

そして、コーヒー、本当に「おいしい」、おいしいコーヒーが島にある。

仲座栄三

相対性理論を学ぶことで、中学の理科の時間で初めて学んだガリレイの理論やニュートンの運動の法則の本当の意味を理解することができます。工学の分野では、多くの専門家がニュートンの運動の法則に基づいて、様々な力学的な予測を高精度で実現しています。

天気予報の予測、地球規模の気候予測、川の氾濫予測、山崩れの挙動、津波の挙動、自動車の設計、飛行機の設計、宇宙船の設計等々、実に様々なところで、ニュートンの運動法則が理論的基盤として用いられています。

アインシュタインの相対性理論は、ニュートンの運動の法則を書き換えて（修正して）いるとも言われています。そのため、アインシュタインはニュートンを超えた物理学者などと呼ばれたりもします。アインシュタイン自身は、「ニュートンよ我を許したまえ」と述べたとも書かれていたりします。

「このような素晴らしい理論があるのなら、それを学んでみたい」　となるはずです。ですが、 きっと難しい数学からなっているのではないか？　理系の者でない限り、どうせ理解できないのではないか？　ってなるのだろうか？　しかし、なんと幸いなこ、相対性理論はそのほとんどが、＋－ｘ÷　の四則演算のみで表されていますので、内容が中学程度の理科や数学の知識をもって理解できてしまうのです。

上で述べたニュートンの運動法則の工学的な応用に取り組んでおられる研究者にとっても、これまで大学の物理学で学んだ力学理論を見直す機会を与えられる、というところに、相対性理論を学ぶことのすばらしさが見いだされることになりますでしょう。

ニュートンの運動の法則は、中学、高校、そして大学で学んだ内容で良いのか？

ニュートンの運動の法則と相対性理論はどう拘わりあうのか？

ガリレイ変換をアインシュタインの相対性理論は超えていることになっているか？

光の速さは不変なのか？　光の速さを超えるものの存在可能性は？

重力と光の関係

タイムマシンの実現可能性、、、等々

相対性理論を、巷に溢れている解説書や参考書などで学ぶことはできません。

ネット上に散乱している「優しい解説？」　などというのでも学ぶことはできません。

そのようなドグマに縛られてはなりません。

相対性理論を学ぶことで、ガリレイ理論やニュートンの運動法則の真の姿に触れることができ、貴方の夢は宇宙の彼方にも及び、無限の広がりを見せることになりましょう。

仲座栄三

The song “Objections to the Theory of Relativity,” sung by Nogizaka 46, replaces the high-speed movement of a person with that of a train for the sake of ease of understanding, and objects to the existence of the concepts of relativistic time and relativistic distance. It also objects to the existence of the principle of the invariance of the speed of light and the existence of the limit that “nothing can exceed the speed of light,” concluding that “absolutely Einstein is wrong.” The song is a kind of parody, but it also teaches the essence of the problems with Einstein's theory of relativity. I hope that the appearance of this song will help popularize a new theory of relativity.

今回のタイトルは、いささか大げさ過ぎ、と思われることでしょう。

貴方が、中学生や高校生、あるいは大学生なら、理科や理系の先生方に、乃木坂46が「アインシュタインの相対性理論を信じない」とか「絶対　アインシュタインは間違っている」とか歌ってますけど、知ってますか？」と尋ねてみてください。その時、歌詞と共にMVを紹介されると、より驚きは増すかもしれません。MVでは、歌詞が聞き取れないくらいの速さで歌われるので、歌詞の「相対性理論を信じない」とか「絶対　アインシュタインは間違っている」とかの部分を、うまく聞き取れないことになるのかもしれません。私は、初めてこの歌を聴いたとき、「日本語？」と疑いました。当然、先生方は驚きを見せつつも、「これは一つのパロディだよ」と笑い、乃木坂46の素晴らしい歌声とかれんで輝く舞に夢中になってしまうのかもしれません。先生方は、「絶対　この歌が好きになるね」

こんにち、「アインシュタインの相対性理論に異議を唱える」とか、「絶対　アインシュタインは間違っている」とかを主張する人々は数えきれないほどいます。しかし、こうして国内で有名な歌手によって歌われるということは、過去に例がありませんし、歌詞としても存在しないだろうと思います。このことから、乃木坂46が「相対性理論に異議を唱える」と歌ったことは、ある意味奇跡、と言えましょう。単に「相対性理論」ということでなく、「相対性理論を信じない」、「異議を唱える」、「絶対間違ってる」となっているところが、さらに驚き感を高めているのではなかろうか。

作詞された秋元康さんは、世界一有名な物理学理論「アインシュタインの相対性理論」を「人の愛の感性」に絡ませています。この歌を聴いて、若者達の間ではにわかに、「相対性理論って何？」となっているのではなかろうか？乃木坂46でさえ、「理屈だけ言われても想像がつかない…」と歌っています。この歌の出現によって、より多くの人々が「相対性理論」を知るようになっていくことは大変意義深いことと言えます。

ところで、「この歌の存在を知って、物理学界はどういう反応を示すのだろう？」と想像すると実に面白い。「完全無視？」　あるいは「どうせなら、相対性理論は、アインシュタインは、　『素晴らしい」」』　『絶対　正しい」』って歌ってほしかった」となるのだろうか？　現代の物理学界では、アインシュタインの相対性理論は「絶対　正しい」ものとして信じられています。物理学においては、「実験や観測値と一致することが、理論が正しいことの試金石となる」と考られています。アインシュタインの相対性理論は、「数多くの実験や観測結果とよく一致している」ことが指摘されていますので、普通の物理学者達は、「アインシュタインの相対性理論は『「絶対　正しい』　と信じています。しかしながら、よく知られるように、「天動説」は、天の運行をよくよく説明していたのです。けれども、「異議」を唱える者が途絶えることはなかった。このことが、「地動説」をもたらせました。

上のような普通の物理学者の評価に対して、乃木坂46が歌うように、「アインシュタインの相対性理論は間違っている」とか「絶対　アインシュタインは間違っている」　と主張している方々も数多くいます。こう主張する者としては、当然ながら、有名な物理学者も名を連ねています。「絶対　アインシュタインは間違っている」　と主張する者は、普通の物理学者からは、（あまりいい言葉ではないと思うのですが）「トンデモ〇〇」と指摘されることが多いようです。 マンガ「チ」で読むように、過去を見てみますと、常識として世間に信じられている事に異議を唱えると、異端審問官というような者が現れて、厳しく罰しているようです。実際に、どこかのサイトでは、私も「トンデモ教授」とか紹介されているようです。しかしながら、乃木坂46となると、何でも許されて、「トンデモ乃木坂」とはならないようですね。

さて、歌、パロディとは言え、乃木坂46の「（アインシュタインの）相対性理論に異議を唱える」の出現が、奇跡のエールとなり、物理学界の常識を覆すようなことに繋がったなら、歴史は面白いと言えませんか。「大学における学びは批判的であれ」と叫んでいた私としては、奇跡を具現化するような若者の出現をただただ信じたい。そして、どこかで「わたしはずっと答えを求めている。わたしがなぜここにいるのか？」と、答えを求めている貴方に 「 I LOVE YOU ILOVEYOU ILOVEYOUILOVEYOU・・・ 」 とその可能性を光よりも速い通信で送り届けたい。

仲座栄三

What does Nogizaka46's music video for “Objecting to the Theory of Relativity” represent? URL： 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

今回は、乃木坂46　「相対性理論に異議を唱える」　のMVに見る動画について考えてみたい。

MVの最初の部分に見る「光の玉を追いかける」部分については、第２回目ですでに説明しています。そこで説明したように、アインシュタインの「光速度不変の原理」の存在を説明していると思われます。

次に、すごく容姿の似た乃木坂46の2人（名前を知らないのでこう表現）が、対の形に現れる。これは、まさに、「相対性」あるいは「相対性原理」を表現しているように思われます。また、アインシュタインの相対性理論にまつわる「双子のパラドックス」の存在を意識しているようにも思えます。これまで、歌詞の意味で説明してきたように、アインシュタインの相対性理論は、静止している者に対して移動しているものの時間が遅れる（時間がゆっくり進む）ということであった。しかし、井の頭線に飛び乗って高速移動してみたって、ちっとも、時間がゆっくり進んでいるようには思えない。相対性理論に異議を唱える。（注意：高速移動するとは、物理学的には、光の速さほどで移動することを意味するのですが、ここは歌の話）

双子がいたとして、その片方が井の頭線に乗って高速移動し、他方が駅に静止したまま立っていたって、両者の携帯の指す時間はまったく同じではないか、ちっともアインシュタインの相対性理論のいうように、高速移動の時間がゆっくり進むということにはなっていない。絶対　アインシュタインは間違っている。このように異議を唱えることは、「双子のパラドックス」の存在としてよく知られています。ということで、双子のように現れた2人でもじられているのかもしれません。だとすると、その二人の存在も、「相対性理論に異議を唱える」ことの現れと言えます。

MVの中では、フラッシュ的に乃木坂46のメンバーの幼い頃の写真が出てきます。これは、タイムマシーンによる時間の瞬間移動を表現したものと思われます。瞬時に過去と現代を行き来しています。以前に、アインシュタインの相対性理論のいう高速移動しているものの時間の進みが遅くなることを、浦島太郎効果として説明しました。浦島太郎の物語をここで再び持ち出しますと、浦島太郎はカメの背中に乗って高速移動し、100年後の世界（未来）に到達した。その世界は村人達がすでに100年の時を経ていた。逆に、村人からすると、浦島太郎に会った瞬間に100年前（過去の）の浦島太郎に会ったことになる。ある意味、両者間であたかもタイムマシーンで移動（時間を瞬間移動）したかのようになっている。相対論的時間や距離を規定するアインシュタインの相対性理論では、このように、タイムマシーンが物理学的に実現可能となっています。

しかし、アインシュタインは、相対性理論を構築する際に、「相対性（常に、相対的に対称であること）」を大原理として位置付けています。これによれば、常に「対称性（双子はいかなるときも同じ条件）」は堅持されなければならず、MVの二人が見せるように、二人の間に「差」が現れてはならない。このことが相対性原理の意味するところとなのだが、浦島太郎の話のように、アインシュタインの相対性理論では、二人の間に時間や長さの違い「差」が明確に表れてしまう。やはり、「絶対　アインシュタインは間違っている」

乃木坂46のメンバーの現在と過去への瞬間移動を確かめるには、MVを静止画で確かめることになるのだが、彼女達は何かに乗って高速移動しているわけではない。「絶対　アインシュタインは間違っている」ということを表現しているになろうか。

仲座栄三

ここまでに、参考にいたしました歌詞については、「歌ネット」を参考にいたいましたことを付記いたします。

URL： 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

After reading the previous commentaries, I think you now have a rough idea of what Einstein's theory of relativity is all about. You also understand the meaning of Nogizaka46's objection to Einstein's Theory of Relativity. let's open the second half of the song. You will understand more concretely the meaning of the objection to the Theory of Relativity.

まず、歌詞から書き出してみましょう。

『待ち合わた場所へと　急いでみたけど　スマホの時間を追い抜けるわけではないんだ　人は愛のスピードを　変えられないって　そのルールにいつの日か気づかされるよ　物理的な距離だけが前に立ち塞がる　思いは　ねえどうすれば伝わるのかなあ　今ここの時空が　突然　捻（ねじ）れてしまえばいい　光よりもっと速く　移動でいればいいのに...　ようやく会えたって　目の前にいるのは8分前の君か？　太陽の存在の君は地球上じゃ過去なんだ　愛しさがとどくには何光年？　絶対　アインシュタインは間違ってる』

これまでの解説を思い出していただけば、この後半部分の歌詞は大よそ理解できるのではないかと思いますが、順次説明してみよう。

まず、「待ち合わた場所へと　急いでみたけど　スマホの時間を追い抜けるわけではないんだ」　という部分は、アインシュタインの相対性理論によれば、速く移動すると時間がゆっくり進むことになり、例えば、急いで移動すると、いつもなら10分ほどかかる時間が1分ほどとなり、スマホの時間（いつもの時間）よりも、短時間で移動できているはずなのに、そうなっていない。という意味になろう。

「人は愛のスピードを　変えられないって　そのルールにいつの日か気づかされるよ」　ここは、面白い発想で、アインシュタインの相対性理論でいう「光速度不変の原理の存在」をもじっていて、人はきっと「愛のスピード不変の法則（ルール）」　の存在を発見するに違いない、と歌っているようです。

「今ここの時空が　突然　捻（ねじ）れてしまえばいい　光よりもっと速く　移動でいればいいのに...」　ここも、面白いところで、アインシュタインの一般相対性理論でいう時空の捻じれに触れている。時空が捻じれて、二人の間の距離が短くなってしまえば、光の速さよりももっと速く移動できることになってしまうんじゃない」ということになろうか。

「ようやく会えたって　目の前にいるのは8分前の君か？　太陽の存在の君は地球上じゃ過去なんだ　愛しさがとどくには何光年？　絶対　アインシュタインは間違ってる」　太陽からの光が地上に届くには、およそ8分ほどかかります。だから、いま見ている瞬間の太陽は、実は、8分前の太陽の姿で過去の姿ということになります。なので、君と光で通信したって、いま話しているのは過去の君、光の速さってこんなにも遅いの、絶対　アインシュタインは間違っている。光の速さを越えられないなんて、どうにかしている、というようなことなろう。

ここまで見てくると、「相対性理論って何？」　って関連する本やサイトを探してしまうのではなかろうかと想定されます。しかし、その必要はまったくありません。乃木坂46の歌を繰り返し聞き、その意味を繰り返し考えて頂くことが肝要と思います。解説では、順次、相対性理論の意味や、乃木坂46の唱える「異議」の物理的意義が分かっていきます。

次回は、MVの動画が何を伝えようとしているのかについて、考えてみよう。

仲座栄三

A member of Nogizaka46 is singing as bellow:

Einstein's theory of relativity tells us that “nothing in this world can travel faster than the speed of light. It would take hundreds of millions of years for light to travel from star to star. If Einstein's theory of relativity did not exist, I would be able to travel faster than light and see you immediately... Einstein's theory of relativity is absolutely wrong.

URL： 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

乃木坂46の 『（アインシュタインの）相対性理論に異議を唱える』 の歌詞の1番目の前半部分の意味については、前回説明した。今回は、その後半部分の歌詞の意味について考える。

『光より速いもの　存在しないなんて　どういう意味なのか　理屈だけ言われても想像がつかない　とにかく今すぐに　君に会いに行きたいだけ　井の頭線（いのがしらせん）に飛び乗っても　相対性理論を信じない』

この歌詞の意味を簡潔に説明するなら、以下のようになろう。

いますぐに飛んで行き、君に会いたい。なのに、こんなにも時間がかかってしまう。アインシュタインの相対性理論は、高速で移動すると時間がゆっくり進み、例えば、駅に立っている人の携帯が1時間経過したとしても、井の頭線に乗って高速で移動する私の携帯は、（極端にいうのなら）わずか1分ほどの時間経過となっているはず、と教えているのに、やっぱり1時間かかっている。だから、「私は、アインシュタインの相対性理論を信じない」　

（高速移動というところは、物理学的には、光の速さほどで移動するということになるのだが、これは歌なので、あまりこの点にこだわってはいけない。「移動している者の時間はゆっくり進む」、すなわち、「時間経過のテンポは速く移動している者ほどゆっくりとチックタックする」というアインシュタインの「相対論的時間」というのがあり、時間というのは、誰にとっても同じテンポで進むのではなく、高速で移動すればするほど、その人の時間は進むのが遅くなると説明されていることを知ることが肝要である）　「相対論的時間」

『光より速いもの　存在しないなんて　どういう意味なのか』　

というところについては、前々回（その２に当たる）で説明した「アインシュタインの光速度不変の原理」の存在を　知っておく必要がある。そこで説明されているように、アインシュタインは、相対性理論を構築するための土台として、「光速度不変の原理」を導入している。そして、導かれた相対性理論によると、いかなる物質も光の速さを超えることはできないということになっている。アインシュタインの相対性理論によると、移動する速さが光の速さになると、時間が止まり、長さもゼロになってしまう。そして、物体の質量は無限大になってしまう。私たちが見上げる壮大な宇宙は、星と星との間の距離があまりにもかけ離れているので、星から星へ光の速さで移動したとしても、数億年もかかってしまう。アインシュタインの相対性理論によれば、この世には、光の速さを超えて移動できるものは無いことになるので、星から星へ移動するのに（あなたに会いにいくにも）こんなにも時間がかかってしまう。アインシュタインの相対性理論が存在しなければ、私は光よりも速く移動することができて、すぐに君に会えるのはずなのに、、、アインシュタインの相対性理論なんて絶対間違っている、、、ということになろうか。

仲座栄三

The appearance of this song, “Disputing Relativity” and “Absolutely Einstein is Wrong,” is miraculous. Let us learn about relativity from this song with the goal that the claims of this song will become a reality.

URL: 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

乃木坂46「相対性理論に異議を唱える」　の意味を考えよう。　解説その３

乃木坂46の「相対性理論に異議を唱える」は、その歌い出だしの部分で次のように歌っている。

『君との出会い変わったのは　駅までの距離が　なぜだろう　短く感じること　心が風を知ってしまったせいなのか　歯車みたいな生き方だったのに　繰り返す昨日　今日　明日（あした）　時間がもったいない　光よりはやいもの　存在しないなんて　どういう意味なのか・・・』

私たちは、「楽しい時間はすぐに過ぎ　長い距離も短く感じる」という経験を知っている。前回で説明したように、この事が、アインシュタインの相対的時間と相対的距離という理論と関連づけられて説明されたりする。歌い出しは、『君との出会い変わったのは　駅までの距離が　なぜだろう　短く感じること』　となっており、この部分は、よく言われるように、「時間」や「距離」というのは、相対的なものだ、確かに相対性理論は正しい。という具合に、アンシュタインの相対性理論の存在を何気なく持ち出しているように思われます。

後ほどに分かるように、アインシュタインの相対性理論は、「速く走る（移動する）者の時間は、その速さが速いほどゆっくり進む、距離も縮んでしまう」と説明している。このことを、日本国では浦島太郎の物語になぞらえて、浦島太郎効果と説明したりする。太郎は、カメの背中に乗って高速で移動して遊び回って帰ってきたので、高速で移動している分、アインシュタインの相対性理論（相対的時間）が言うように、時間がゆっくり進み、歳を取るのが遅れる。逆に、地上で移動せずにずーと太郎の帰りを待っていた村人は、高速で移動している太郎よりも、時間経過が進み、だいぶ歳を取ってしまった。なので、再会の時、村人達は年老い、太郎は若かったのである。なんと、浦島太郎物語は、アインシュタインの相対性理論を先取りしている。と、説明されたりする。

『君との出会い変わったのは　駅までの距離が　なぜだろう　短く感じること　心が風を知ってしまったせいなのか　歯車みたいな生き方だったのに　繰り返す昨日　今日　明日（あした）　時間がもったいない』　と歌っているのは、アインシュタインの相対性理論の説明する相対論的時間や相対論的距離の理屈になぞらえて、「君と出会ってからというもの、時間があっというまに過ぎ、駅までの距離も短くなってしまった」　、「アインシュタインの相対性理論は正しいのね」　という意味と捉えられる。

仲座栄三

URL 乃木坂46『相対性理論に異議を唱える』

A group of Nogizaka46 sings a song titled “I object to the Einstein's Theory of Relativity”. In the beginning of the music video, the song begins with the words, “I have been seeking answers. Why am I here? As a physicist, I would like to answer this question, but the question is really a difficult one for me.

乃木坂46の『相対性理論に異議を唱える』は、冒頭、「わたしはずっと答えを求めている。わたしがなぜここにいるのか？」と問う。この問に、物理学者的に答えてあげたいが、難解である。

この歌は、理解が困難なアインシュタインの相対性を考えるのに、素晴らしい題材の一つと言える。科学が若い歌手達の歌として歌われたことには、目からうろこである。また、「アインシュタインの相対性理論は誤っている」と主張する研究者にとっては、この歌の出現は、奇跡的に表れたエールとも受け取れよう。

物理学におけるアインシュタインの相対性を念頭に、歌の意味の要約は、次のように説明される。

MVのはじめに、「光を追いかけるが、追いつけず、つかむことができない」というようなシーンが現れる。光の玉は、止まっているように見えて、追いかけると、一定速度で遠ざかってしまう。これは、アインシュタインの相対性理論が言う「光速度不変の原理」を説明していると思える。光は走っている（と思っている）人にとっても、また、静止している（と思っている）人にとっても、同じ速さで移動（伝播）することを、アインシュタインは、相対性理論を考えるにあたって、「光速度不変の原理」として位置付けている。

ふつう、我々が体験することでは、時速10kmで走っている車をその速度と同じ時速10kmで追いかければ、その車は静止して見える。そのような経験からすれば、光の速さで光を追いかけることができれば、その光は（車の場合と同じように）静止して見えて、手に取ることができるはずである。しかし、光をいかに速い速度で追いかけても、その光は、常に、一定の速さで逃げてしまう。このことは、実に不思議なことであるが、このようなことは、光に対する物理学実験でもすでに確かめられているので、このようなことを、「光速度不変の原理」として、受け入れようではないか。光の速さは、格別に、そのような不思議なものである。そのことを問答無用に受け入れましょう。というのが、アインシュタインの光速度不変の原理と呼ばれている。

上で、（と思っている）」と補足したが、相対性理論は、自分が一定速度で移動しているのか、それとも自分が静止しているのか、いずれであるかを絶対的に決めることはできないということを「相対性原理」として位置付けている。このことは、静止していると思っている人から見て、相手が一定速度で移動していると見えても、その相手から見ると、逆に静止していると思っている自分が一定速度で移動して見える、ということを説明している。このことは、電車の駅などで、静止していた自分の乗る電車が一定速度で移動し始めたにも関わらず、車外に見える静止している電車が動きだした、と見ることの例で説明されたりする。物理学においては、このように、自分が絶対的に移動しているのか、それとも絶対的に静止しているのかを絶対的に決定することは不可能であると考える。このことを、「相対性原理」と呼んでいる。理論が相対性理論と呼ばれるゆえんは、その理論が「だれが一定速度で移動しているか、あるいは誰が静止しているのか、を絶対的に決めることができない（相対性原理）」を相対性理論の構築にあたっての大原理としていることによる。物理学においては、自分から見て「相対的に、一定速度で移動している相手」と仮定して理論展開を始めることから、相対性理論、相対性・・・（なんとか）などと、呼ばれる。したがって、「楽しいから」とか「苦しいから」とか感覚の変化を相対的に比べることと、物理学的にいう「相対的（物事が対象であること）」とは無関係なことであることに注意が必要である。同時に、ここでは常に、「一定の速度で・・・」と説明していることにも注目しておくことが必要である。

「自分が絶対的に移動しているのか、それとも絶対的に静止しているのかを決められない」とは、「馬鹿げている」と反論されることが想定されますが、「絶対的」にというところが肝要である。重力のない暗黒の空間で、自分の宇宙船と相手の宇宙船とが一定速度ですれ違った場合を想定すると、「どの宇宙船が移動しているのかを」絶対的に決めることはできないという例で少しは理解できると思う。このことを、物理学では「相対性原理」というのである。

次掲載以降において、順次説明していきます。

Plese visit this site.

https://www.youtube.com/watch?v=vcp7XKBylkM

is objecting the Einstein's Theory of Relativity.

相対性理論に異議を唱える

乃木坂46は、”絶対、アインシュタインは間違っている”と歌っている。

I would like to invite you all to watch this video. When we talk about war and peace, discriminatory statements are thrown around about being right, left, coloured, a political party, etc. But there are no such boundaries anywhere. All the facts of the Battle of Okinawa are engraved in our DNA. It is our dignity as human beings to know the lessons of the past for the future.

https://www3.nhk.or.jp/lnews/okinawa/20240822/5090029048.html ▼対馬丸撃沈８０年　記憶と思いつなぐ母の歌｜NHK 沖縄県のニュース

https://www3.nhk.or.jp/lnews/okinawa/20240822/5090029049.html ▼対馬丸撃沈80年　あのとき命つないでくれた父｜NHK 沖縄県のニュース

https://www3.nhk.or.jp/lnews/okinawa/20240823/5090029052.html ▼対馬丸撃沈80年　沈む対馬丸を見た記憶｜NHK 沖縄県のニュース

NHK Okinawa's reporter Kamiji-san reports on how residents and soldiers survived the last fierce battle on the beaches of Mabuni during the Battle of Okinawa 79 years ago, actually walking the battleground and reporting on the severity of the situation.

沖縄戦の最後の激戦地となった摩文仁の海岸を実際に歩き、当時の状況を実体験いたしました。ＮＨＫ上地記者のレポートです。

The story of the birth of Nakaza's new theory of mechanics was published in the Okinawa Construction Newspaper. The first three articles explain the birth of the new theory of mechanics, which is the fundamental theory for the numerical calculation of mechanics by computer, including material mechanics, concrete engineering and geotechnical engineering.

材料力学やコンクリート工学、そして地盤工学などの基礎理論に関して、仲座の新たな力学理論の誕生の話が沖縄建設新聞に掲載されました。

A look around the Okinawa Prefectural Peace Memorial Park will impress you with the natural surroundings and scenic splendour. Below you, the wonderful cobalt blue sea stretches far beyond the horizon. From the far reaches of this sea, the ‘Iron Storm’ of artillery fire was directed at the site. When you look at the gunshot marks that remain there in their original form, you can see the Iron Gale in three dimensions. The ‘Battle of Okinawa Boulder’ and the ‘Battle of Okinawa Bullet Trace’ will forever tell the story of the Battle of Okinawa, the ‘Iron Storm’, and will continue to exist there in their original form. 沖縄県営平和公園の眼下には水平線まで海の見渡せる素晴らしい景色と自然が一望できます。この海の彼方からこの地に向けて「鉄の暴風」と呼ばれる艦砲射撃が放たれて、多くの人命や地上の殆どの物が失われました。そのときの艦砲射撃の弾痕をサンゴ礁のリーフ上に、崩れた崖や崖下の岩塊に見ることができます。これらの痕跡は未来永劫に「鉄の暴風」という沖縄戦が存在したことを語り継ぎます。

The characteristics and distribution of the "huge tsunami-Ishi" (tsunami boulders) generated by the Meiwa Tsunami of 1771 are described. The huge tsunami boulders have a circumference of up to 60 m and a height of about 12 m. How were these huge tsunami boulders moved by the tsunami? Hydraulic experiments confirm this. The results of the hydraulic experiments well reproduce the movement of the tsunami boulders. The experimental results show how the huge tsunami boulders were moved by the tsunami force while looking at them in the field. This results should be read by tour guides. It should also be used for disaster education for students on school excursions.

明和大津波の概要

明和津波と津波石

津波石はいかに運ばれたか

津波石の移動に関する水理実験

水理実験から予想されること

ツアーガイドや防災教育に活用してほしい

A summary version of the content of Nakaza's special lecture on 7 March 2024 is available in PDF format.

This is a provisional version. Final version will be uploaded later.

It has been discovered that the coral reef had been destroyed by shell blasts from naval gunfire during the Battle of Okinawa, in 1945, scattering huge chunks of rock onto reefs. War remains were discovered, including collapsed coastal cliffs, holes on reefs and the remains of destroyed coral reefs.

https://www3.nhk.or.jp/lnews/okinawa/20240214/5090026657.html

Artificial reefs in Okinawa Prefecture

Examination of stable beaches using J. Hsu curves

Examination of disaster prevention of beaches and harbors

Please see attached document. Unfortunately, the explanation is given in Japanese.

A total of 20 papers were presented this year.

The presentations showed progress in both research content and results compared to last year's presentations.

Dr. Fukuoka of Chuo University gave a review of this year's presentations and announced that the conference would be held next year.

\ After the experiments of Michelson and Morley (1887), Fitzgerald and Lorentz, based on their belief in the existence of the ether, showed that there could be a transformation, now called the Lorentz trans-formation, in the propagation of light to explain the experimental results. Einstein (1905) derived the Lorentz transformation under the principles of relativity and light speed invariance. It was given in a modified form of the Galilean transformation, a known coordinate transformation. As a result, the rela-tivistic time and length are applied in physics. However, since Einstein's theory of relativity led to the Lorentz transformation for coordinate systems, its consequences were attributed to the theories of Fitz-gerald and Lorentz, which assumed the existence of the ether. Einstein's theory of relativity thus leads to various paradoxes. Here, the author presents a new theory of relativity that does not lead to any paradoxes. This theory, which is the exact opposite of Einstein's theory of relativity, asserts the absoluteness of time and length and uses the Galilean transformation as a coordinate transformation law. Based on the coor-dinate transformations, Lorentz transformations are constructed as the transformation laws of electro-magnetic theory. Dynamics and electromagnetics using electromagnetic waves such as light for obser-vation are defined as relativistic dynamics and relativistic electromagnetics. Newton's laws of motion are modified under Galilean transformations as the laws of motion for a stationary object until it acquires an infinitesimal velocity. The new theory of relativity correctly explains all previous results of physics experiments. This paper integrates the contents of Refs. 3), 4), and 5) and is presented here in English. Further details are given in Ref. 5) in Japanese.

新相対性理論（物理的思考編）著者：仲座栄三　発行：ボーダインク　202304, 363p. 中学・高校程度の数学による手計算で実体験する新相対性理論 原子時計の遅れ、彗星の近日点移動、重力による光の屈折、衛星軌道の追跡、ブラックホール、タイムマシン…の物理に迫る

相対性理論とはなんであったか？ ガリレイ変換とは何であったか？ ニュートンの運動の法則とはなんであったか？ 我々のこれまでの科学的常識が問われる

New Theory of Relativity (Physical Thinking Edition): Eizo Nakaza, 202304, 363p. New Theory of Relativity with hands-on experience by hand calculations using middle and high school level mathematics. Approaching the physics of atomic clock delays, comet perihelion shifts, refraction of light due to gravity, satellite orbit tracking, black holes, time machines...

What was the Theory of Relativity? What was the Galilean Transformation? What were Newton's laws of motion? Our scientific common senses are questioned!

宮古島民謡　”なりやまあやぐ”

國吉源次「宮古民謡特集」から引用 １．サー　なりやまや　なりてぃぬ　なりやま 　　すぅみやまや　すぅみてぃぬ　すぅみやま 　　イラユマーン　サーヤヌ 　　すぅみてぃぬ　すぅみやま ２．サー　なりやま　参いすてぃ　なりぶり　さまずな（主） 　　すぅみやま　参いすてぃ　すみぶり　さまずな（主） 　　イラユマーン　サーヤヌ 　　すみぶり　さまずな（主） ３．サー　馬ん乗らば　たずなゆ　ゆるすな主 　　美童家行き　心ゆるすな主 　　イラユマーン　サーヤヌ 　　心ゆるすな主 ４．サー　ぶり寄し波や笑いど寄しず 　　我ブナリャ　笑いど迎い 　　イラユマーン　サーヤヌ 　　笑いど迎い

これは、宮古島のもっとも有名な民謡と言われている「なりやまあやぐ」の歌詞である。 その意味については、様々な解説がある。 「ヤマ」については、「場所」あるいは「人名」などとなっており、 「なり」については「慣れた」などと解釈されているようである。 そのようなことから、「慣れ親しんだ仲にも礼儀あり」とか、 「妻から夫への戒め」の歌であるとか言われているようである。

しかしながら、こうした従来の解説にはどうしても、しっくりこない。 従来の解釈は、どうも、歌詞の３番にある「馬ん乗らば　たずなゆ　ゆるすな主 　美童家行き　心ゆるすな主」という歌詞の意味に大きく影響を受けているように思える。 上の歌詞で、３番以降は比較的簡単な方言で歌われているので、その解釈は読んで字の如しである。

やはり、歌詞の１番及び２番の意味がどうも簡単には理解が及ばない。 私の解釈を、去る３月23日の琉球新報紙（文化面）において紹介した。 （添付PDFをご覧ください）

私の解釈： 「なりやま」は、「成功者ヤマ」〔やまは人名、山積み,やまなり（山形）を連想させる人名〕 「すぅみやま」は、シュウミムヌ（欲張り者）を表し、直訳では、「よくばり者のヤマ」と解される。 いずれも、「ヤマ」は人名であるが「沢山の、かなりの」ということを連想させる。 ２番の歌詞の末尾につく「主」は、後付けと判断されるので、上記歌詞では、カッコ付けで示してある。

以上から、私の解釈によれば、「成功者を称え、その振る舞いをも戒める」教訓歌と判断される。

詳細は、添付資料の紙面（PDF)をご参考ください。 追ってさらに臨場感あふれる詳しい解説をご紹介したい。

琉球大学　工学部社会基盤デザインコース教授　仲座栄三

沖縄の青い空と青い海から湧くエネルギーを満身に浴びて、活き活きと学ぶあなたを想像し、あなたの未来像を、この社会基盤デザインコースで発見してください。

中央大学研究開発機構教授　福岡 捷二　先生が創設されたHydraulics and Fluid Dynamics Sumit が12月24日・25日の2日間琉球大学工学部において開催されました。 開催に当たり、福岡先生の文部科学大臣表彰受賞（科学技術分野）を祝して、盛大にオープニングセレモニーが行われました。2日間に亘って、水理学、河川工学、流体力学に関する発表が行われ、発表者は、厳しい質問に耐え抜きました。大変素晴らしい討議であったと思います。 発表の最後に「流体力学の支配方程式の見直し」の説明を行いました。PDFに資料を添付します。 閉会に当たっては、福岡先生による講評が行われ、次回の開催が宣言されました。益々発展した研究成果を期待する旨の言葉を頂きました。

The Hydraulics and Fluid Dynamics Summit, founded by Professor Shoji Fukuoka of the Research and Development Organization of Chuo University, was held at the Faculty of Engineering, University of the Ryukyus on December 24 and 25. The opening ceremony was held in honor of Dr. Fukuoka's receipt of the Commendation for Science and Technology by the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology. The discussions were excellent, and the presenters endured tough questions. The presentations were concluded with an explanation of the "Review of Governing Equations of Fluid Dynamics. At the closing of the meeting, Dr. Fukuoka gave a review and declared that the next meeting will be held in the near future. He expressed his hope for further development of the research results.

The Da Vinci Code #3. What did da Vinci see behind the Virgin Mary?

ダビンチコード第3段 ダビンチは、聖母マリアの背後に何を見たか？

Eizo NAKAZA University of the Ryukyus Dec. 21, 2022

The man in profile of Davinci reveals the mystery behind the Mona Lisa.

I have attempted to solve the mystery behind the Mona Lisa, based on the key hidden in "the man in profile."

Please send your comments to: [email protected]

モナ・リザに潜む謎を、 「男性の横顔」に隠された鍵をもとに解くことを試みました。

皆様のご意見は、以下へ：

[email protected]

投じられる謎 レオナルドダビンチの「男性の横顔」の胸の位置に潜ませた女性のねじれた後ろ姿の裸体の意味するところは何だろうか？

Mystery of female nudity lurking in the breast position of a male profile.

宗教から科学へ変えよう　Let's change from religion to science.

宗教を信じるのではなく、科学を信じよう。

偉大なる神は科学といえる。科学こそ神でなかろうか。

科学は祝福とパンとを同時にもたらすことができる。

科学は、過去から学び、現代に活かし、未来を創ることができる。

科学は空想ではない。

教会やモスクから図書館へ、仏壇から机上へ、科学を見上げよう。

戦いではない、学びであり、発明であり、定理を創ることが信仰の誉れである。

聖者は、ニュートンのような科学史上に輝く先陣達である。

武力による争奪ではない、憧れが引き寄せる力となる。

宗教を科学へと変えよう。

Let's change from religion to science.

Instead of believing in religion, let's believe in science.

The great God is science. Science is God.

Science can bring blessings and bread.

Science can learn from the past, apply it to the present, and create the future.

Science is not fantasy.

From church or mosque to library, from altar to desk, look up to science.

It is not a battle, it is learning, it is invention, and it is the honor of faith to create theorems.

The saints are the shining vanguards in the history of science, like Newton.

It is not a contest by force of arms, but a force that longing attracts.

Let us turn religion into science.

Eizo NAKAZA

Aug. 23/2022

[email protected]

思考するとはどういうことか？　に応える。

アインシュタインの相対性理論の誤りが正されて、新しい相対性理論が提示されています。

アインシュタインがどこでいかに誤ってしまったかを理解することができます。

ぜひご堪能ください！

根気強く読んで頂けたならそのすばらしさを体験できることになるでしょう。

その入り口で、たんなる想像で敬遠されると、永遠にこの感動を得ることはできません。

この思考の深さをぜひご体験ください。また、その感動をぜひ共有されてください。

まずは、指定のPDFをご覧ください。

ご感想やご指摘などございましたら、メールでご連絡頂けたなら幸いです。

ご遠慮なくどうぞ！！

以下のサイトの（Physics)から、適宜、お読みください。

発表原稿の概要版です。

日本沿岸域が、琉球大学工学部で開催されます。ぜひ、ご参加ください。

ZOOMにて参加可能です。

研究発表　７月２３日、午前９時より

シンポジウム　７月２４日

詳細は、https://www.jaczs.com/04-convention/symposium/index.html

日本沿岸域学会ホームページ

シンポジウムの概要は以下のとおりです。

今回は、例年と少し変わった試みですが、『沖縄から全国へ情報発信』というテーマを挙げて、津波防災、大規模数値計算、生態系（アリの社会とヒアリ）という観点からの情報提供となります。

ご存じのとおり、沖縄県の先島地方においては、世界最大規模の津波記録と痕跡が存在します。古文書によると、津波の遡上高は28丈余（約85m）と記録され、１万人を超える（当時の島の人口の約1/3に当たる）死亡・行方不明者数が記録されています。津波規模は世界最大規模と想定されます。その規模の絶大たるを思わせる痕跡は、宮古諸島や八重山諸島に数多く残されている巨大な津波石に見ることができます。シンポジウムでは、発表者の調査結果などから当地ならではの観点に立って説明が行われる予定です。

第２の話題では、当コース水圏環境工学研究室で行われている大規模数値計算の内容が提供されます。話題提供者の福田准教授は、長年、河川における土石流の計算を行っており、土砂や流木のモデル化まで含めた複雑な計算事例が紹介されます。沿岸域学会ということから、話の内容を河川のみでなく、河口域、上記の巨大津波がもたらした巨大津波石移動の直接数値計算例、海洋における土砂の投入の直接数値シミュレーションなど、非常にユニークな計算事例が紹介される予定です。

第３の話題は、琉球大学農学部の辻教授による「アリの社会とヒアリ」となります。辻教授は、長年「アリ社会」に関する研究を行ってきており、この分野においては大変多くの成果を発表されております。本講演では現代自然選択理論によって明らかになってきた、一見平和な共同体のように見えるアリの社会内に存在する利害対立について紹介します。また、昨今では、港湾都市を中心として、エイリアンとしてのヒアリの問題などが報告されるようになってきました。沿岸域の研究者にとって我が国におけるヒアリ問題の現状の情報を共有することは有意義だと考えられます。

以上の３話を中心に情報提供が行われ、各話題について、フロアとの討議にできるだけ十分な時間を当てて議論が進められる予定にいたしております。また、当コースの水圏環境工学研究室が実施している水理学系の科目の特徴についても触れ、教育の観点からの全国への発信にも時間が割かれる予定です。

社会基盤デザインコースの紹介

ユニークな取り組み、カリキュラム、研究紹介など

中学や高校の頃に、年表や周期律表、そして√　の値などを工夫して覚えたことは、数十年を経てもなお記憶にしっかりと残り、いまでもいざというときに活かさているのではないでしょうか。

これにならい、大学における専門科目の重要なところを一生涯記憶できるような工夫はないものかと考えて、私の専門とする科目を代表する『水理学（他の専攻などでは、流体力学、流体工学などと呼ばれます）』の根幹を成す基礎方程式の部分を歌にしてみました(pdf資料参考）。

うした工夫で、一生涯記憶に残る専門基礎があれば、生涯役にたつに違いないと期待します。

現在曲がなく（募集中）、適当なリズムで歌っています。私は、都はるみさんの「千年の古都」の曲に合わせて口ずさんでいます。どうぞおためしください。

歌詞の合間に、式が挿入されておりますが、参考のためです。また、カッコ内の数式展開は、歌詞の意味する内容を大よそ数式で展開したものとなっております。

『水理学の歌』創作記念、ラン祭りを開催中です（写真参考）。

　場所：琉球大学工学部２号館西側とその隣にある（思考の森）中間ほど

ご鑑賞いただけると幸いです。

大谷翔平さんが打つホームランのボールは驚くほどに遠くまで飛び、その打球音は快適に聞こえます。

ＳＮＳなどでは、「打撃音ヤバ」とか書かれています。

ホームランのボールがどこまで飛び、いかような打撃音がでるかどうかは、専門的には流体力学や弾性力学で説明されます。

大谷翔平さんのスイングフォームは、完璧に振り抜かれたゴルフスイングに見えます。

しかし、ゴルフの場合クラブに様々な技術が施してありますので、ゴルフスイングと大谷さんのバットスイングとには各段の差が現れます。大谷さんのバットスイングではゴルフクラブの持つ様々な技術をスイングでカバーしなくてはなりませんので、力や技のみでなく、それらを発揮できる身体など様々な抜きんでた特性を要求されます。その観点からは、大谷さんは、まさに他に類を見ないような存在と言えます。

ボールが遠くまで飛ぶためには、バットがしっかりボールに食いつき、ボールが長時間バットに乗っかっている必要があります。これは、力積（りきせき）の問題として説明されます。さらに、ボールを45度よりも高い角度で打ち上げる必要があります。通常だと、ある初速度に対して、ボールの飛距離が最大となるのは45度です。ボールをバットにしっかり載せているがゆえに、45度よりも高い角度が必要となるのです。快適な打撃音が響くのは、ボールをバットに長時間載せている証拠音です。このようなことができるのは、大谷翔平さんくらいと思われます。超越した体力と技量が調和した結果と判断されます。大谷翔平さんが別格なのは、こうしたことからも確かめられます。

後ほどに、数式を用いてもう少し詳しく解説してみたいと思います。

アインシュタインの相対性理論は、「動いているものの時間は遅れ、長さは短縮している」と教える。一般相対性理論は、「重力の存在は、時空の歪である」と教える。航空機搭載した原子時計やＧＰＳ衛星の原子時計は、確かにアインシュタインの相対性理論の示すとおりに遅れている。このことは疑う余地もなく、正しいことである。また、異なる標高に置かれた原子時計の刻む時刻は互いに異なり、地上から離れるほど振動数が高くなっている（進む）。このことも疑う余地もなく、正しいことである。

しかしながら、そのような観測事実をもって、アインシュタインの相対性理論が正しい（すなわち、時空は歪んでいる）と結論づけてはならない。それでは、物理的思考を行ったことにはならない。一般相対性理論は、特殊相対性理論への帰結であるから、一般相対性理論の本質は特殊相対性理論と言える。しかしながら、現代の物理学は、特殊相対性理論と一般相対性理論とは別物であるかのごときに設定している。

なぜ、航空機搭載やＧＰＳ衛生搭載の原子時計は遅れてよいのか？また、重力場で原子時計の刻む時間はなぜに標高に依存してよいのか？これらの実験事実は、なぜに、時間や空間の歪を実証していることにはならないのか？これらの問に答えるには、アインシュタインの呪縛から解放されなければならない。

一定速度で飛行している航空機の時間が、その一定速度の存在によって地上の時間よりも遅れ、長さも縮むというのなら、「それでは、地上の時間や長さはどこの誰の持つ時計や物指しに対して遅れ、また長さも縮んでいるのか？」というような問が投じられる。すなわち、アインシュタインの時空の歪を信じると、基準となる絶対静止空間の時計や物指しの存在の探究を強いられる。皮肉にも、アインシュタインの相対性理論は、絶対静止空間の存在を本質とする理論になっているのである。

アインシュタインの相対性理論の世界観によって宇宙を眺め、また素粒子を覗いていたのでは、物理の発見はあり得ない。また、重力の本質の議論も思考停止させられる。

従来の相対性理論の数式の展開は正しいと言えるが、その物理的定義は天と地が逆転している。

まさにこれは、天動説から地動説への転換に似ている。

ぜひ、仲座の新相対性理論を堪能して頂きたい。

外部リンク（Physics）から適宜ご参考ください。

NHK

はっけんラジオ　from　沖縄！

　　ラジオ・ナビデーター　辻本彩乃さん

　　ＮＨＫ沖縄放送局アナウンサー　寺内皓大さん

今から250年前、1771年に沖縄県先島地方（宮古島諸島、八重山諸島）に甚大な津波災害を引き起こした「明和の大津波」について、紹介することができました。

石垣島から、島袋綾野さんが、明和大津波の概要紹介をいたしました。

与那原町の東浜における防災実戦が、自治区長（國仲さん）から説明されました。

名護市大浦地区　防災リーダー育成プロジェクトが、区長の宮里さんから説明されました。

私は、津波研究の専門家という立場での参加をいたしました。

沖縄の先島地方に甚大な災害をもたらせた明和の大津波は、その規模や破壊力という意味では、世界最大級の津波と言えます。その津波力の強大さは、周長60m、高さ12mにも達する津波石（津波によって打ち上げられた巨大な岩塊）の存在によって推測することができます。また、当時、災害の様子を克明に記録した古文書には、「津波の這い上がり高さは28丈（85m）に達した」と記録されています。こうした巨大津波の実態を国内のみでなく、全世界に知らしめることは大変重要なことと思います。こうした災害の経験を持つ沖縄で、現代を生きる人々が、いかような防災対応をし、またどのような工夫をされているのかを伝えることも重要なことと思います。放送では、こうしたことが紹介されました。

私たちの研究室では、明和の大津波で打ち上げられた津波石が絶景をなし存在している様を、世界遺産として登録し、後世に、そして全世界に、その実態と教訓を伝える取り組みを行っています。

また、明和の大津波に関する研究を様々な方向から研究しております。

その成果は、関連サイトなどで紹介いたしております。ご参考にされたなら幸いです。

http://okinawa-repo.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/20.500.12001/19985

以前に、新聞に記載された情報です。

明和大津波についてふれ、郷土史家牧野清そして、牧野著「改訂増補　八重山の明和大津波」との関連について述べました。過去における論争や、明和大津波に関して最近明らかにされた事実についても述べてあります。

過去にあった誤った解釈の問題点が述べられています。

外部リンク先のCoastal Eng.から適宜お読みください。

NHKニュースは、「天皇陛下が、6月25日夜、お住まいの赤坂御所からオンラインで国連の国際会議に出席し、国連のグテーレス事務総長などのあいさつに続いて、英語で基調講演を行われた」ことを伝えています。

インターネットでは、以下のサイトでその講演のご様子を見る事ができるようです。

https://www.youtube.com/watch?v=iy61QpHfyrM

ご講演内容の中でも、特に、私が注目いたしましたのは、沖縄の宮古島や八重山島を襲った明和津波に関するご説明です。

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ここで、明和大津波と牧野清氏との係わりについて、簡単に説明しておきます。

明和大津波は、西暦1771年4月24日に発生し、約１万2千人もの犠牲者を出しており、この津波によって八重山諸島の人口のおよそ1/3が犠牲になっている。明和大津波の災害の様子は古文書「大波之時各村之形行書」に詳しく収められている。その存在が広く世に知られたのは、石垣島の郷土史家「牧野清」による「八重山の明和大津波（1968年）」そしてその改訂版である「改訂増補　八重山の明和大津波（1981年）」が出版されたことによるところが大きい。牧野氏は、古文書記録を丹念にそして体系的に分析し、現代の科学の目で見ても正しい解釈を与えている。被災した人口の総合的分析、男性よりも女性の方が津波災害に対して弱いという事実、津波の遡上高の分布、等々が明らかにされている。特筆すべきは、津波によって引き流された巨大な石の分布を現地調査により丹念に調べ上げて、それらの石に「津波石」と名づけその分布図から巨大津波の威力のすさまじさと三次元的な津波遡上の様を説明したところは先駆的な仕事として評価されよう。津波石の中でも、石垣島大浜の崎原公園の西北隅にある最大級の大きさの大石に、当時、名前の付いていないことにおどろき、それに「津波大石」と名づけたことも特筆されるべきであろう。また、牧野氏は、初版の後に、恩師である八重山史の研究の父と呼ばれている喜舎場先生の手元に存在した古文書「奇妙変異記」が「形行書」の末尾に当たることを発見する。これに、牧野氏が命名した大浜の「津波大石」、これに関連する「高こるせ石」や「こるせ御嶽」のことが記載されていることを説明している。ここに、高こるせ石について「著者註　隆起サンゴ礁によって出来た壁岩の一部であったと思われる」と説明しているところも注目に値しよう。

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ビデオによる説明で拝見される陛下のご説明は、明和津波について詳しく丁寧に説明されているところが非常に印象的であった。

ところが、私としては、誠に残念至極と感じられる点がいくつか存在したことも事実である。これは、天皇陛下のご説明に足りないところがあったというようなことではまったくなく、たぶんに陛下に説明された方々の解釈あるいは資料内容の狭隘さに基づくものであろうと推定される。その問題点をいくつか挙げる。

１）「高こるせ石」についての説明図や説明について、古い解釈によるものであり、その問題点がすでに指摘され、より信憑性の高い説明がいくつもの証拠を挙げて説明されていることが考慮されず、「最近の研究の成果であり、石の位置、形状や寸法が、古文書の説明と一致する」と説明された点。

２）大浜の「津波大石」の説明がなされなかった点。世界最大級の津波石という位置付けでは、宮古島の「帯大岩」、そして「津波大石」の紹介が値すると思われるが、なぜか「バリ石」の写真が用いられた点。

寸分の誤解も招かないように、いま一度繰り返しておきたいと思います。天皇陛下のご説明には幾分かの問題もあり得ません。提供された資料や説明に誤りがあった。それも知っていながらの確信的行為があったということであり、大罪に当たる。天皇陛下からもご説明のありました牧野清氏は、こうした誤った説明に対して身を削り激しく反論し続けた。しかしながら、牧野清氏は多勢に無勢、執拗に続く論争に、そして専門家という無用な権威にも押され、失意の内に他界された。誠に残念至極は、明和大津波の実態を天皇陛下からご説明されることが、どういう意味を持つのかを理解できない者の、理解の狭隘さにある。

宮古島及び石垣島に甚大な災害をもたらした明和津波から、今年は丁度250年の節目の年を迎える。このような節目に、日本国の天皇陛下から、沖縄地方で発生した（恐らく）世界最大規模の大津波の実態と教訓の説明がなされたことは、日本国のみではなく世界において、巨大津波災害への備えに対しての大きな意味付けが与えられたものと思います。

国連の国際会議の場において、天皇陛下から「明和大津波」の実態が世界の人々に向けて知らされたこと、そして牧野清著「改訂増補　八重山の明和大津波」がご紹介されたことは、先人が残された津波教訓の位置づけと共に、郷土の誇りと言えるのではなかろうか。

琉球大学工学部　仲座栄三

コロナ禍で未曽有の時代を迎えています。

沢山の方々が、日々に苦しみ、生きる目標を失いかけているようです。

この話が、少しでも、どなたかに希望を与えることんができたなら幸いです。

最近、甲子園などでも応援歌として演奏されるようになってきた「ダイナミック琉球」が生まれた経緯の話です。

その３に続く、

ランの花で森に花を咲かせるプロジェクトです。

５分程度で読める相対性理論を掲載いたしました。

アインシュタインの相対性理論が否定され，新しい相対性理論が著者によってすでに提案されている．アインシュタインは，相対性理論を構築するに当たり，どこでいかような誤りを犯したのか？そのことが，アインシュタインの相対性理論の論文（内山龍雄による日本語訳）にそって説明されている．次いで，新しい相対性理論がその誤りを正す形に説明されている．アインシュタインの相対性理論の本質は時空の相対論であり，特殊相対性理論では，それはローレンツ変換をもって表される．新しい相対性理論によって，アインシュタインの時空の相対論が退けられて，逆に，アインシュタインによって物理学から葬りさられたニュートンの絶対的時空の概念が物理学に再び位置付けられる．ただし，その絶対的時空は，静止系で物理的に設定される時空であり，運動系の時空は，静止系からガリレイ変換によって付与される．したがって，ニュートンが当時想定した絶対静止の時空の概念とは異なる．新たな相対性理論におけるローレンツ変換は，相対速度を有する慣性系から放たれた光の伝播の位相がいかようなものとなって観測されるのかを表し，相対論的電磁気学の基礎理論を成す．新相対性理論において，ガリレイ変換とローレンツ変換とは共存する．

外部リンクサイト（Physics）で適宜ご確認ください。

我々が教科書で学ぶニュートンの運動の法則は、一般に次のように述べられている。

１）慣性の法則：力の作用がないかぎり、静止した物体（質点）は静止し続け、一定速度で運動している物体はその運動状態を保つ。

２）運動方程式：物体に力を加えると、その物体は作用力に比例し、質量に反比例した加速度を受ける。

３）作用反作用の法則：物体に力を加えるとその反作用として、大きさが等しく、逆方向の力を受ける。

このように定義されるニュートンの運動法則は、設定する基準体に対して（あるいは観測者に対して）静止している場合のみでなく、一定速度で運動状態にある場合をも含んでいる。

しかしながら、相対性理論が確立した今日、観測者に対して運動状態にあるものの長さや経過時間（運動状態の変化量）は相対論をもってしか知ることはできない。したがって、ニュートンが運動法則で述べた「一定速度で運動状態にある・・・」とする運動状態も含めた定義は、ある種フライング（false starting）的な判断であったと言える。

したがって、相対性理論の下で、ニュートンの運動法則は物体が静止状態から微小速度を得る瞬間の力学として修正されなければならない。このことによって、力学は厳密に相対性原理を満たすことができる。その後に、その定義を緒として相対論的力学あるいは相対論的運動学が構築される。相対性理論とは相対論的電磁気学であり、それに基づく物体の運動が相対論的運動学として定義される。

相対性理論の関連本などに、「アインシュタインの相対性理論は、ニュートンの運動法則（あるいは運動方程式）を書き変えた」などとする説明が散見されるが、それはまったくの誤りである。ニュートンの運動法則を上記のように、「静止状態から微小速度を得るまでの力学」と位置付けることで、ニュートンの運動法則は力学の緒となり要石と位置付けられる。すなわち、ニュートンの運動法則の普遍性が位置付けられる。

一方で、これまでにも度々述べてきているように、アインシュタインの相対性理論は誤っており、その本質は、相対論的電磁気学として再定義されなければならない。

教科書の説明はいかに修正されなければならないかなど、詳しくは、本サイトの関連ページ、あるいは詳細ページをご参考ください。

アインシュタインの相対性理論が教育現場において連綿と教え続けられている。その理論には、数多くのパラドックスを伴うのであるが、それはなしの礫となり、木に竹をつぐような説明で茶を濁している現状がある。

アインシュタインの相対性理論の誤りの緒は、ローレンツ変換した先の空間及び時間を、運動系の実際の空間及び時間と見なしたことにある。それによって、アインシュタインの相対論的時空が創造された。無理もない、当時は、ローレンツやフィッツジェラルドらによる長さの短縮説、そしてポアンカレによる相対論が存在したからである。

やってみると直ちに分かることだが、アインシュタインは静止系でも運動系でもまったく同じ単位に基づく時空を想定している。時空は歪んでいない。その上で、静止系から放たれた光の伝播が運動系でいかような伝播となって見いだされるかを調べている（逆に、運動系から静止系に放たれた光の伝播を見るでも可）。一般相対性理論においても同じである。

すなわち、それから得られるのは、本来、静止系の観測者の見る光の伝播の位相と運動系の観測者の見るその光の伝播の位相とを関連付けることである。しかるにそれが、アインシュタインの相対性理論では、運動系の時空と静止系の時空との関係へと曲げられている。その結果は、直ちに、ローレンツ変換の存在が、時空の非対称性をもたらす結果となり、アインシュタインは自らが打ち立てた相対性原理に自ら背くという結果をもたらしている。

一般相対性理論では、光と重力との干渉が、時空の歪へと曲げられ、物理学的思考を死に追いやっている。

こうして時空の歪を定義付ける現代の物理学では、物理の思考の停止をもたらす。その結果は、力の統一を拒否し、相対速度が光の速度を越えることを許さず、未確認物質の存在を想像できない理論と化す。

新しい相対性理論が創造されている。

これにより新しい物理学上の革命と新たな発見を模索してもらいたい。

詳しくは、参考サイト（Physics)をご覧ください。

eラーニング　相対性理論のページを書き変えました。

自然海浜海岸に発生する波の砕波は，spilling，plunging，collapsing，surgingの４つのタイプに大別できることが知られている．その中でもplunging砕波は，“巻波砕波”と呼ばれ，サーフィンの上級者に好まれている．自然海岸では４つの砕波形式の内のいずれかが発生するのであるが，沖側から来襲する波浪を砕波する直前に，何らかの形で人工的に砕波形式を変える方向へと導くことができれば，サーフィンが楽しめる海岸創りとなり得る．本論は，自然海岸の海底に人工斜面を設置することで，砕波形式を積極的にplungingに変化させることについて，数値計算を用いて検討している．数値計算結果は，一様斜面勾配の海岸の砕波形式が４つのタイプに大別されることを示した上で，人工斜面設置が砕波形式をspillingタイプからplungingタイプへと変化させることに成功したことについて説明している．

以下のサイトの Coastal Eng.をご参考ください。

コンピュータ数値シミュレーションによって，八重山諸島及び宮古島諸島を襲った明和大津波（1771年）の挙動特性を調べる研究が，これまでに数多く行われている．それらの殆どは，島々の沿岸に対して，数値計算による津波遡上高と古文書記録に記された津波遡上高や津波石分布から想定される津波遡上高との比較を行うことを主目的としている．本研究では，遡上高の比較は行わず，明和津波の波源と推定される位置から生じた津波が，八重山諸島や宮古島諸島にどのような形で来襲するものとなるのかを明らかにしている．明和大津波は，八重山諸島や宮古島諸島の島々に対して一様な現象となって現れたのではなく，ある特定の地域に際だって高い遡上高や巨大な津波石を残している．また逆に，特定の島では津波の遡上高が周りの島々よりも極端に低いと判断されるような場合もある．本研究では，平面的な津波の挙動に焦点を当てて，空間的になぜ，そのような差異が現れたのかについて明らかにしている．

外部リンクの　Coastal Eng. をご参考ください。

沖縄県宮古島（周辺の小島を含む）を取り巻く沿岸には，周長が数十mに達し，高さが10 mを超えるような巨大な津波石が散在している．特に，下地島や宮古島周辺に存在する津波石は，世界最大級の大きさの津波石と判断される．本研究は，これらの津波石が，1771年に発生した明和大津波によって生じたことを明らかにし，さらにそれらの分布状況から明和大津波の宮古島における挙動特性を推定している．それらの結果は，宮古島東平安名崎から南沿岸，そして西沿岸における津波の高さが30 mをゆうに超えていたと推定し，内陸部に3 kmほども津波石を運び浸水域を発生させたと推定している．また，今日から過去3000年ほどの間に，巨大津波の発生が数回あったと推定する従来の巨大津波７回以上発生説を明確に否定し，沖縄先島地方に発生した巨大津波は明和大津波のただの１回であると結論づけている．最後に，世界に類を見ない津波石群など津波痕跡及び古文書記録を重要文化財や世界遺産として登録すべきことを提案し，津波教訓を防災教育や観光に活かすことの発案を行っている．

外部リンク　Coastal Eng. をご参考ください。

石垣島の大濱（大浜）の海岸近くに周長40m，高さ7mほどの巨岩が存在し，現在，津波大石と呼ばれている．これは，牧野（1968）の命名による．この巨岩が現在の位置にあることの理由について，牧野は1771年の明和大津波によるものと考えた．これに対して，加藤・木村は現地性の転石と主張し，河名らは明和津波よりもはるか以前となる大よそ2000年前に発生したと想定される（仮称）“沖縄先島津波”によるものであると主張した．現在，石垣島に関する広報誌や観光案内誌等では，河名らの主張にもとづき，「明和津波以前の津波による」ものと説明されている．津波大石の発生起源に対してこうしていくつかの説が存在する要因の一つとして，明和大津波の災害を克明に記録した古文書にその発生を示す記述が見当たらないことが挙げられる．古文書記録に，その記述がついに見出された．本論は，そのことについて明らかにしている．

外部リンク　Coastal Eng. をご参考ください。

石垣島の大浜の崎原公園の一角に，牧野清が命名した津波大石という巨大な岩塊が存在する．これは，津波によって現在の位置に運ばれたものであるとされてきているが，それが何時，どこから運ばれたものであるかについては，これまで諸説ある．著者は，先に発表した論文において，それを発生させた津波が，1771年に発生した明和大津波でありかつ，その元の位置は現在の位置より150 mほど南寄りに下った海岸にあり，そこはかつて「こるせ御嶽」と呼ばれていたことが，古文書記録「大波之時各村之形行書」の末尾部分に当たる「奇妙変異記」に明記されていることについて述べている．その後に，古文書記録の修正部分について精査が行われ，古文書原本とも照らし合わせて，さらに改訂が行われている．本論は，先の論文の続編として，これらのことについて説明している．

外部リンク先の　Coastal Eng. をご参考ください。

明和大津波によって陸上部に打ち上げられた岩塊の分布を明らかにし，それらの石を「津波石」と命名したのは牧野（1968年）であった．牧野が調べ上げた津波石の分布は，沿岸域のみでなく，島の内陸奥深くまでにも達し，標高40 mを越え，古文書に記録されている津波遡上高28丈２尺（約85 m）をも想像させるものとなっている．また，牧野は，宮良湾内の河川などの低地を南側から遡上して内陸部に侵入した津波と，東海岸の轟川河口付近の低地を東側から遡上して内陸部へ侵入した津波とが島の中央部で合し，すり山を抜けて島の反対側へと流れ込んだものと推測している．本論は，牧野が調べた陸上部に打ち上げられた津波石の分布を補足する形に，海側に引き流された津波石の分布を新たに明らかにし，牧野の津波石分布や古文書記録とも照らし合わせて，明和大津波の遡上や引きの挙動について分析している．その結果，牧野が推定した津波挙動の殆どが，ほぼ妥当なものとして具体的に浮かびあがっている．また，津波に引き流された岩塊等の堆積は幸いにも浅いサンゴ礁内に多く，当時の遺物が数多く埋もれている可能性が推測され，考古学的発掘調査が急がれることが指摘されている．

外部リンク先の　Coastal Eng. をご参考ください。

本資料は、牧野清著「八重山の明和大津波」を正しく理解するための補足資料となっている。また、牧野清氏が命名した大浜崎原の津波大石の起源について、詳しく説明してある。

石垣島最大の津波石とされる大浜崎原公園の西北隅にある「津波大石（牧野氏の命名による）」の側に現在表示されている案内版には、「それが明和津波以前の津波によるものと推定される」とする旨の記述がある。これは、まったく根拠のない非科学的な見解によるものである。

また、最近、「最新科学が明かす明和大津波」という書物が発行されている。その内容は、牧野清著「八重山の明和大津波」の肝心な部分を否定する形にある。甚だ遺憾である。ここに示す資料は、これらの誤った見解を正す内容となっている。

外部リンク先　Coastal Eng. をご参考ください。

仲座栄三

2014 年度 （第５０回） 水工学に関する夏季研修会講演集、水工学シリーズ、14-B-B、土木学会、講演資料

明和津波に関する規模や津波石の起源などが詳細に説明されています。琉球の先島地方に発生した大津波は、明和大津波のただ一つであることを説明しています。

また、発掘調査で現れた少女の人骨の枕元の上に残されたた明和大津波の痕跡を示すだ一本の痕跡から、この琉球地方に来襲した大津波が過去２０００年に亘って、ただの１回であり、それが明和大津波であることを説明しています。

関連して、外部リンク　Coastal Eng. をご参考ください。

重山の明和大津波」、あるいは改訂増補版「八重山の明和大津波」と呼ぶ。この成書が、八重山の、そして世界の珠玉として、未来永劫に一寸たりとも汚されないように、文化財指定して保全すべきであることを提案したい。

牧野清氏の「八重山の明和大津波」の序文として寄せた喜舎場永珣氏による評価は、以下のようなものとなっている。

（途中省略）

牧野君はその序文や本文の中にものべているように、その研究の柱をなした文献は、明和津波の当時の記録「大波之時各村之形行書」と、拙書「八重山歴史」であるが、同君はこれらの文献、記録の上に立って、さらにこれを自ら調査し、研究して、そのおどろくべき自然災害の実態を復原し、そしてこれを現代の眼をもって考察、解明し、この津波の記録を新しく書き直すという偉業をなしとげたもので、八重山の郷土史の上に、一つの大きな足跡を印したものである。

（途中省略）

打上げられている大石の実地調査、観察記録などを書き進め、ときどきその概要報告にも来てくれた。その結果おどろくべきいろいろのことが明らかとなった。中でも波によって運ばれた大石の分布状況を明らかにして、大石分布図を作ったこと、石垣島の波に洗われた地域の推定図を作ったこと、津波の高さの解明、その最高記録二十八丈二尺という波は、嘉崎浜から宮良の牧中に達したものであるという事実をつきとめたこと、竹富島や四カ村がサンゴ礁の影響をうけたこと、その他この津波に関する限り、今日まで誰にもわからなかったいろいろのことを明快に解明したその努力と、その考察力には敬服すべきものがある。そしてそれは、学会に貢献するところもひじょうに大きいと思う。

また地震や津波の成因に関する地球物理学専門学者の研究を引用して、明和の地震や津波の解明につとめ、一般の素人にもわかりやすく記述したことも、たいへんよいことであると考える。

さらに、奇妙変異記や、離島にも調査に渡って、各地の伝説や、伝承を蒐集したことも立派な業績である。

以上を要するに、本書は明和津波の諸現象を徹底的に追求し、解明することによって、現在および将来に向かい、この種災害に対する人人の認識、理解を助けるとともに、一面警告の書ともなっていると私は考えている。

以上（牧野清著改訂増補「八重山の明和大津波」より引用）

この喜舎場永珣氏による序への寄せ書きに現れる評価は、歴史学あるいは社会学的観点からのみでなく、海岸工学あるいは津波工学の観点から見ても、実に正確であり、そして余すとこなく説明されている。

最近、牧野清氏の偉業を否定し、明和津波がもたらした大浜崎原の津波大石や、宮古島（下地島）帯大岩、そして津波上がり高さ 85m 等などを否定する主張を行う書物が発行されている。実に悲しむべき所業である。我々は、惑わされないように、要注意でいなければならない。

新たな相対性理論の全体像が説明されています。

外部リンク先　Physics を適宜ご参考ください。

Bell の宇宙船パラドックス、その問題点は、なんとローレンツ変換の適用の問題にあった。

外部リンク先の　Coastal Eng. を適宜ご参考ください。

アインシュタインの相対性理論からは時間及び長さに関するパラドックスが派生される．これまでに，それらについて様々な解釈が投じられてきている．本論は，仲座の新相対性理論によって，それらの解釈の誤りを正すものである．これにより，双子のパラドックス，浦島効果，ガレージのパラドックス，2台のロケットの同時発射の問題，原子時計の時間の遅れ，一般相対性理論における時空の歪（曲がり）など，これまでパラドックスとされてきた問題が解決される．

Key Words: Nakaza’s relativity, Lorentz transformation, twinpradox, time delay, length contraction

外部リンク先の　Physics を適宜ご参考ください。

The International Conf. on Rock Dynamics.

RCS2019

Possibility of Huge Tsunami in Okinawa region is reported by Okinawa Times, M. Miyazato

2019 年 2 月 11 日 沖縄タイムス

想定津波の最大遡上高や明和津波に関する最近の研究成果が紹介されている。

アインシュタインの特殊相対性理論の基礎を成すローレンツ変換は，マクスウェルの電磁場理論や波動方程式を同じ形に変換し，相対性原理を満たす．そのローレンツ変換に対して相対速度が光速度に比較して十分に小さいという条件を課すとき，それはガリレイ変換に帰結すると解釈されてきている．しかしながら，ガリレイ変換は，マクスウェルの電磁場理論や波動方程式を同じ形に変換しない．すなわち，ガリレイ変換は光に対して相対性原理を満たしていない．相対性原理を満たすローレンツ変換から導かれるガリレイ変換が，その根幹となる相対性原理を満たしていないということは，重大な矛盾といえる．本論は，従来のガリレイ変換に対する矛盾を明らかにし，相対性原理を満たす変換則を提示している．また，ローレンツ変換がニュートンの運動法則に対して相対性原理を満たすことを明らかにしている．それらの結果は，アインシュタインの相対性理論の誤りについても言及している．

Key Words: Galilei transformation, relativity, Lorentz transformation, Nakaza’s new relativity

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

物理学 70 の不思議「なぜ時空は 4 次元か？」に答える

日本物理学会が挙げる「物理学 70 の不思議」の一つに，「なぜ時空は 4 次元か」という問いがある．これは，ひとつにはアインシュタインの相対性理論において，時間と空間とは不可分であり，4 次元の時空が設定できるという定義に従っている．特殊相対性理論においても，空間と時間は不可分であり，4 次元の時空をなす．しかし，よく考えてみると，特殊相対性理論では，静止系と呼ぶ１つの慣性系では 3 次元直交座標系で表される空間と時間とが独立して定義され，ローレンツ変換を通じて運動系の 4 次元時空が決定される．しかし，相対性原理によって，一方の運動系を静止系と定義した上で議論を始めることも可能であるので，これは，先の 4 次元の時空とするローレンツ変換からの帰結に背く．物理学においては，たった１つの反論をもって論駁が十分となる．本論は，そのことについて論じている．

An answer to the question "Why is Space-Time Four-dimensional?"

One of the "70 Wonders in Physics" listed by the Physical Society of Japan is the question, "Why is space-time four-dimensional?" This is because in Einstein's theory of relativity, time and space are inseparable, and one follows the definition that a four-dimensional space-time can be set. Even in the special theory of relativity, space and time are inseparable and form a four-dimensional space-time.

However, if you think carefully about special relativity, the space represented by a three-dimensional orthogonal coordinate system and the time are defined independently in one inertial system called a stationary system. Then, a four-dimensional spacetime of a moving inertial coordinate system is determined through the Lorentz transformation. Yet it is also possible to start the discussion inversely after defining the moving system as a stationary system by means of the principle of relativity, so this goes against the consequences of the Lorentz transformation which gives it the four-dimensional space-time.

In physics, refutation is sufficient with only one objection; the question "Why Space-Time is Four-dimensional?" is resolved in this paper.

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

相対性理論による速度及び運動方程式

ある慣性系Aに対して一定速度_v_で運動している慣性系Bから，さらにその運動方向に一定速度_v’_ で運動して観測される運動物体Cがあるとき，慣性系Aから直接観測される運動物体Cの移動速度_u_は，古典的力学によれば，u = v + v’ と与えられる．しかしながら，アインシュタインの相対性理論によれば，それは，v2 / c2 << 1及び_v’2_ / c2 << 1となるような特別な場合に対するものであり，より一般的にはu= ( v + v’ ) / (1 - vv’/c2 ) と与えられるとされる．このことは，アインシュタインの相対論的速度合成則と呼ばれている．しかし，この速度合成則は誤っていた．正しくは，u = v + v’ である．それでは，アインシュタインが求めようとした速度合成則とは正しくはいかように書けるべきであったか？そもそも，速度の合成になぜ光の速度が関係するのか？という素朴な疑問も浮かびあがる．本論は，仲座の新相対性理論に基づいて，速度合成則，運動方程式，エネルギー，原子時計の遅れなどに関する正しい解釈を与えている．

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

Navier-Stokes 方程式をタイトルにした詩が、2017 年度琉球大学びぶりお文学賞を受賞されました。このタイトルには本当に驚かされました。なぜなら、この方程式は、私が常日頃研究の対象としているものであり、私はこの方程式を 2005 年度に修正しているからです（リンク先参照）。

しかし、この作品の作者西上さんは、理工学研究科の学生ですが、小説の部門も同時にダブル受賞されています。文系学生から多数の応募がある中で、理系の学生が、しかもダブル受賞となったことは、驚くばかりです。

芥川龍之介や夏目漱石などは、数学を愛したというが、数学と文学とはどこか精神が通じているのかもしれません。

しかし、学生達の小説や詩を読んでいると本当にその斬新さや展開の鋭さに感動させられます。「小説や詩を書くとは、まさに自然科学分野における研究を見る様である」ということに気づかされました。

何事も打ち込むところに、輝きが放たれていると感じたしたいです。

この作品は、私が図書館長を拝命している際の受賞ですので、タイトルも合わせて、運命を感じます。このような機会を経験できたことに感謝いたしたいと思います。

A poem titled “The Navier-Stokes equation” was awarded the University of the Ryukyus Vibrio-Literature Award in 2017. This title has truly amazed me because the equation is a subject of my research and I reconstructed the equation in 2005 (see the link). Mr. Nishigami, author of this work, is a student in the Graduate School of Science and Technology, but he has also won double awards at the same time. Among numerous entries from the Department of Art students, it is surprising that a science student has won double awards.

Akutagawa Ryunosuke and Natsume Soseki, for example, say that they love mathematics, but perhaps the spirit of something matches mathematics and literature. Reading students' novels and poetry one is truly impressed by their innovation and the sharpness of their thinking. I realized that "to write novels and poetry seems to be just research on natural sciences." Wherever one puts effort, we feel that the radiance is released.

This work is awarded while I was the director of the library, so I feel a sense of fate with the title. I would like to thank you for being able to experience such an opportunity.

仲座栄三 (EIzo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

2016 年 4 月より 2018 年 3 月の間、琉球大学図書館長（第 30 代）を拝命いたし、無事 2 年間の任期を修了することができました。また、同時に平成 29 年度卒学生（工学部環境建設工学科土木コース）の指導教員の 4 年間を無事終了いたしました。その間にご支援ご指導を頂いた皆様方に感謝申し上げます。

図書館が発行する機関誌に図書館への想いを寄せましたので、ご紹介いたします。PDF をダウンロードください。

特に、図書館側を通り球陽橋へと向かう通りを「アインシュタイン・湯川秀樹の散歩道」と紹介できたのは幸いでした。

また、優秀で仕事熱心な図書館職員との２年間、そして優秀でまとまりのある学部学生達と 4 年間、共に過ごせたことは感謝の念に堪えません。

Stabilities of beaches in Okinawa are analyzed by Hsu's beach stability theory.

What is the shape of the stability beaches in Okinawa, what kind of shape should be stabilized?

沖縄におけるサンゴ礁海岸の砂浜の安定性がHSUの理論を適用して解析されています。沖縄の砂浜の安定性がどのような形にあるか、安定すべき形状とはいかようなものか？が示されています。

外部サイトの　Coastal Eng. をご参照ください。

A symposium on disaster mitigation sponsored by the Open University, Okinawa support center was held on May 3, at the P's Square.

The world was impressed by the concept of "Mottainai" introduced by Japan to the United Nations. Following this, we would like to deliver "the spirit of YUI-MAARU" from Okinawa to the United Nations and the world for the formation of a strong and resilient society against natural disasters and poverty.

放送大学沖縄学習センター主催のシンポジウムが開催されました。

地域の自治会や自主防災組織、学校、教育関係者多数が参加されて、フロアから多数の質問や提言が出されました。大幅に時間を経過するほどに、議論が白熱したことは非常に喜ばしいことです。

日本における「もったいない」が、国連にまでも届き、世界の人々に感動をもたらせました。これにならい、災害に強く粘り強い社会の形成や貧困からの脱却社会の形成のために、沖縄から「ゆいま～の精神」を、国連に、そして世界に届けたい。

放送大学の役割がこういうところにもあるという、新しい情報を得た喜びや放送大学の質の高さ、卒業生や修了生の各方面での活躍に触れ、驚きの声も聞こえました。

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

Experimental and Numerical Modeling of Tsunami Mitigation

Md Mostafizur Rahman1, Carolyn Schaab1 and Eizo Nakaza2

1 琉球大学理工学研究科博士後期課程（〒 903-0213 沖縄県西原町千原 1 番地）

2 琉球大学教授 工学部工学科社会基盤デザイン

（〒 903-0213 沖縄県西原町千原 1 番地）

E-mail: [email protected]

Through experiments and numerical simulations, this study examined how canals, individually or coupled with a dune, can play an important role in the mitigation of tsunami disasters.

運河を用いた津波減災の実験的及び数値解析的研究

実験及び数値計算によって、運河を用いた津波減災効果が検討されている。研究では、運河を単独設置した場合、丘と複合的に用いた場合との検討が行われている。

Key Words: Coastal communities; Tsunami impact; Tsunami mitigation; Combined countermeasure; moving particle semi-implicit method

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

COMBINED MITIGATION EFFECTS OF FOREST, HILL AND SEAWALL AGAINST TSUNAMI

Kento INAGAKI, Eizo NAKAZA, Satoshi TANAKA and Carolyn SCHAAB

The construction of "green hills" in the lowland areas of the damaged Tohoku region are underway as a symbol of the reconstruction due to the mitigating effects that some hills contributed to during the 2011 huge tsunami event. In this study, after comparing the individual mitigation effects of a vegetation, dune and seawall against a tsunami, the combined mitigation effects of these elements were experimentally studied. It is shown that the countermeasure comprising of vegetation, dune and seawall can effectively reduce flood depth, flow rate, and specific energy, as well as further delay the tsunami arrival time. An examination of the amount of water transported by a tsunami to the area behind the coupled countermeasure shows the effectiveness of the comprehensive countermeasures.

稲垣 賢人 1・仲座 栄三 2・田中 聡 3・SCHAAB Carolyn4

1 琉球大学理工学研究科博士後期課程（〒 903-0213 沖縄県西原町千原 1 番地） E-mail: [email protected]

2 正会員 琉球大学教授 工学部環境建設工学科（〒 903-0213 沖縄県西原町千原 1 番地）

E-mail: [email protected]

3 正会員 株式会社エコー 技術本部防災解析部（〒 110-0014 東京都台東区北野 2-6-4 上野竹内ビル）

E-mail: [email protected]

4 琉球大学理工学研究科博士後期課程（〒 903-0213 沖縄県西原町千原 1 番地）

E-mail: [email protected]

東北地方太平洋沖地震によって発生した大津波によって甚大な災害を受けた東北地方では，沿岸部の丘が果たした役割に着目し，沿岸部の低地に「緑の丘」を築くプロジェクトが復興シンボルとして進められている．本研究においては，津波対策工として，植生帯，丘，護岸が単独で設置された場合の減勢効果を比較した上で，丘と植生帯，あるいは丘と護岸とを同時に設置した場合の減勢効果を示し，さらにそれらが一体的に設置された場合の複合効果について実験的に調べている．複合的効果は，無対策の場合と比較して，対策工の背後域における浸水深，流速，比エネルギーを下げ，さらに津波到達時間を遅らせることが示されている．最後に背後域における輸送水量が調べられ，複合的対策工の有効性が示されている．

Key Words : tsunami, dune, seawall, wind-break forest, mitigation, inundation depth

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

光の速度が、自分は静止していると考えている観測者に対しても、また静止している観測者に対して一定速度で運動している観測者に対しても、一定値となって観測されるのはなぜか？

これについて、アインシュタインは、様々な物理学的実験結果は、一定値となっていることを示しているのだから、光の速度は元来普遍的なもので、一定値と設定すべきであるとし、このことに、「光速度不変の原理」を当てた。

その結果、光の速度が、いかような慣性系からも一定値となって観測されることの理由は、不問に付されることとなった。すなわち、光速度が不変となって観測されることの物理的説明は不明であるが、光速度不変の原理の下で導かれる相対性理論は、運動系の時間や長さが短縮することから、光の速度が不変となって観測されると説明している。

しかし、このことは、光の速度が不変となって観測されることの物理を何ら説明していない。なぜなら、運動系の時間や長さが短縮して観測されることそのものが、光速度不変の原理の下で導かれているからである。

こうして、現代の物理学においては、このことは、「光速度不変の原理」の下で不問とされている。

ここに紹介する仲座の論文は、光速度不変の原理を不必要とし、容易に、光の速度が不変となって観測されることを物理的に説明している。ぜひ、皆さんもその事実を堪能ください。

Even for observers who think they are stationary, and even for observers who are moving at a constant speed relative to a stationary observer, the speed of light becomes a constant value Why is it observed as constant?

Einstein assumed that the speed of light was originally universal and should be set to a constant value, and introduced "the principle of light speed invariance" to this.

As a result, the reason why the speed of light is observed as a constant value from any inertial system has been subject to inquiries. That is, the physical explanation that the light speed unchanged is unknown. The theory of relativity guided under the principle of light speed invariance explains that the speed of light is unchanged as the time and length of an inertial system in motion are shortened.

However, this does not explain any physics of observation why the speed of light is invariant. Because the theory that the time and length of an inertial system in motion are derived under the introduction of the principle of light speed invariance.

In modern physics, this is regarded as unnecessary under the principle of light speed invariance.

The paper introduced here does not require the principle of light speed invariance, and it physically explains that light speed is not changed. Please do enjoy it with all of you.

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

This paper is based on the re-examination of "Eizo Nakaza (2017): Correct physical interpretation of Lorentz transformation, Journal of the Okinawa Scientific Disaster Prevention and Environmental Engineering, Vol. 2, No.1, Physics, pp. 15-19." This is summarized, including re-organizing and supplements to it. The problem of the conventional interpretation for the Lorentz transformation and the problem of Einstein 's theory of relativity are discussed, and the validity of the new relativity theory proposed by Nakaza is explained.

本論は，先に投稿された「仲座栄三（2017）：ローレンツ変換の正しい物理的解釈，沖縄科学防災環境学会論文集，Vol.2， No.1， Physics，pp.15-19.」の再整理と，それに対する補遺を含めてまとめられている．ローレンツ変換に対する従来の解釈の問題点，アインシュタインの相対性理論の問題点が議論され，仲座の提案する新相対性理論の妥当性が説明されている．

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

The First observation of the bending of light by the gravity of the sun was done by Sir Arthur Eddington, May 29, 1919. It was the day of a total solar eclipse. Since the Memorial Day, 100 years has almost been passed. Yesterday, Aug. 21, 2017, it was again the total solar eclipse. People on the Earth had enjoyed the 100-year anniversary of the discovery of the bending of light. It may also mean, however, the birth of a new physical theory.

皆既日食の日、5月29日、1919年、Sir Arthur Eddington率いる観測隊は、アインシュタインが予言した重力による光の屈折の観測に成功しました。それ以来、Eddingtonはアインシュタインを高く評価し、相対性理論は神話化の域にまで高められていきます。それから100年が経過しましたが、再び訪れた皆既日食に、人々は重力による光の屈折の発見の100年祭を楽しんだことでしょう。しかし、これは新しい物理学理論の誕生をも予感させるものである。

An Educational Systeme and Treasures in the Future of Universities

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

琉球大学工学部工学科

社会基盤デザインコースの紹介です。

琉球大学工学部工学科 社会基盤デザインコース紹介

仲座 栄三 Eizo NAKAZA

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

仲座栄三 (Eizo NAKAZA)

琉球大学工学部 社会基盤デザインコース

University of the Ryukyus, Faculty of Eing., Dep. of Civil Eng..

アインシュタインの相対性理論がいかに論駁されるか、新たな相対性理論はいかように表れるかが示されています。また、10 年ほど前にまとめられた

Nakaza equation (The governing equation of motion for a fluid, alternative to the Naiver-Stokes equation、

流体運動の支配方程式) が、簡潔にまとめられ投稿されています。他に、防災関連の論文が掲載されています。ぜひ、ご活用ください。

It shows how the theory of relativity appeared in its history. Nakaza's equation (The governing equation of motion for a fluid) is briefly summarized. In addition, papers related to disaster prevention are posted.

Eizo NAKAZA

University of the Ryukyus

KEYWORDS: relativity, Navier-Stokes equation, elasticity, fluid dynamics, governing equations of dynamics for a continuum material, coastal and river Eng., hydraulics, disaster prevention measures, environmental eng., coral, coral reef, Okinawa, Ryukyus

水工学研究室は、2017 年 4 月より、本ページへ移動いたしました。

ガリレイ変換に対する我々の認識は、アインシュタインによって彼の相対性理論に取り入れられた。変換後の時間や空間座標の値が、運動系のそれらに等しいとするガリレイ変換に対する我々の認識がそのま持ち込まれ、結果として、双子のパラドックスなど、時間や長さに関するパラドックスを派生させた。

Our traditional perception on the Galilean transformation was incorporated into the relativity of Einstein. Our recognition on the Galilean transformation, which states that the time and spatial coordinates after the transformation are equal to those of the moving system, is brought in the relativity, resulting in a paradox related to time and length, such as the twin paradox.

New theory of relativity has been proposed. Eizo NAKAZA

University of the Ryukyus, Civil Engineering

Abandoning traditional elastic theory, aiming for new elastic theory, then there are limitless expansions of what to do as a research.

古文書・津波堆積物が示す世界最大規模の津波の実態と対応策

琉球大学工学部社会基盤デザイン教授 仲座栄三

Written documents and Tsunami Deposits Reveal the world Biggest Tsunami in Ryukyu Island of Japan---Disaster m

Mitigation Against Huge Tsunamis

Universty of the Ryukyus, Civil Engineering, Eizo NAKAZA

詳しくは、仲座研究室へご連絡ください。類似のマップ、株）生活地図会社発行とは現在一切の関係もございませんので、厳重な注意が必要です。

研究メンバーの交流の場、水工学の情報共有の場としてぜひお使いください。