光速度不変の原理

図解入門　よくわかる相対性理論の基本 水崎拓著　秀和システム(2005.07) ISBN4-7980-1114-2

図1.6.4 光速度不変の原理に至るアイディア
アインシュタインは、観測者の運動によらず光の速さは一定であるという光速度不変の原理を唱えました。そんなことが可能なのでしょうか？　ちょっと考えて見ましょう。 ここでは、モノサシを観測者とし、モノサシの時計が遅れていくと考えて見ます。 確かにこの考えでは、図のように光からモノサシが逃げている場合、 光がモノサシを通過する時間が長くなった分については、モノサシに貼り付けられた時計が遅れているなら、 その時間の伸びを打ち消すことができて、 図の上下のモノサシにとって光の速さは同じにできます。 しかし、図の右からも光が来ているとした場合、 上側のモノサシにとって、左右からの光速は同じになりません。 同じ距離を通過するのに要する時間が異なってしまうからです。 上下のモノサシにとっての合計４通りの光速を同じにすることができるのでしょうか。 実は、できるのです。