一般相対論の実証の疑問

ヒッグス粒子への疑問７

参考図書

「図解雑学よくわかるヒッグス粒子・広瀬立成・ナツメ社」

「ヒッグス粒子の発見・イアン・サンプル・講談社」

著者　髙田　敞
（以下｛　｝内は図解雑学よくわかるヒッグス粒子よりの引用）

一般相対性理論の実証例（Ｐ７２）

｛一般相対性理論は、重力場と空間のゆがみの関係を定量的に予測した。このことが実験で確かめられれば、一般相対性理論とその前提である等価原理の正しさが確認され、物理理論はこれまでのどの理論をも超えた大きな飛躍を成し遂げることになる。｝

実証例

Ａ．エディントンの観測

　太陽の傍で星の光が曲がっているのが観測された。

｛実験は大成功であった。ズレの値は、誤差の範囲内で一般相対性理論の予測値と一致したのだ。｝

｛アインシュタインの計算による予測値に非常に近い角度であることが観測された｝

問題

　太陽の重力で星の光が曲がっているのが観測された、と述べているが、この観測で太陽の重力によって星の光が曲がったといえるのでしょうか。

　太陽の傍で星の光が曲がったという事例があるけれど、この現象が、重力が原因で起こったという証拠はない。

　とても偉い人の予言と一致するということで重力で光が曲がったと言っているけれど、それは権威主義で、科学的証拠にはならない。

重力が原因であるという科学的な検証はなされたのでしょうか。疑問です。

考察

　その時の写真では、この星は太陽コロナの中に映っています。太陽コロナは太陽の大気です。

大気は光を屈折することが地球上で日常的に観測されています。日の出の太陽は、計算上より早く出、日の入りは遅く沈むということです。

　これは地球大気による太陽光の屈折によって、実際の太陽（恒星）の位置より浮かび上がって見えるのです。

　この現象はＡ．エディントンの観測とそっくり同じ現象です。エディントンの観測した星（恒星）もやはり本来の位置より浮かび上がって見えたということです。

　このことから、エディントンの観測した星の光が曲がっている現象は、太陽大気の屈折現象であると過不足なくいえる現象です。

　アインシュタインの予言と同じだということで、他の原因を考えていないのは間違いです。どんなに偉い人が言っても、他の原因の可能性を考慮するのが科学の方法です。それがなされていません。

考察

Ａ．エディントンの観測は、重力場で光が曲がることの証明には使えない理由

・　大気は光を屈折させる。

（地球上で実際にさまざまな現象として日常的に観測されている。蜃気楼、逃げ水、陽炎、星のまたたき等。光の屈折の理論もある）

・　太陽大気が屈折させた

　エディントンの観測した星はコロナ（太陽大気）の中を通っている。

・　重力で光りが曲がる現象

　重力で光が曲がる現象は地球上で何一つ観測されたことがない。

　既成の証明されている理論で説明できる現象は他の新たな理論に使えないという科学の方法論があります。それにのっとっても、エディントンの観測は太陽大気による星の光の屈折現象であるといえます。

問題

｛実験は大成功であった。ズレの値は、誤差の範囲内で一般相対性理論の予測値と一致したのだ。｝

考察

この観測値についてはさまざまな解釈があります。上のように言う人もいますが、実際には観測値にはかなりなばらつきがありました。そのために、あの当時の観測機器や技術では正確な観測ができなかったと言っている人もいます。

　｛ズレの値は、誤差の範囲内で一般相対性理論の予測値と一致したのだ。｝というのは、この本の著者の解釈、あるいは相対論者の解釈にすぎないということです。相対論が正しいというためにえこひいきしている可能性があります。観測値にはばらつきがあったのですから何故観測値にばらつきがあったのかを考えなくてはなりません。また、何故、アインシュタインの理論とずれたのかも考えなくてはなりません。自分たちの信じる理論に不都合なことを誤差として不問にするのは科学ではありません。臭いものにふたをするというのと同じ行為です。自分たちの理論に一番不都合なことを真っ先に取り上げて究明するというのが、科学の方法論です。それを無視しています。

・　Ａ．エディントンの観測にばらつきがあった理由

　そこで、エディントンの観測値にばらつきがあった理由を考えてみます。

一般的には、ひとつは、この人が言うように、アインシュタインの予測値の範囲内だということです。

もう一つは、観測誤差が大きすぎるということです。

共に、ばらつきを観測誤差であるとしています。

観測誤差にしているけれど、そうでしょうか。アインシュタインの理論と異なるから、観測誤差にしているだけではないのでしょうか。共に、アインシュタインの理論は正しい。それとずれているから観測の方が間違っているという考え方です。

理論を検証するときは、実験や観測が理論とずれていたら、理論を検討し直します。もちろん実験や観測の正確さをもう一度見直すこともやります。しかし、エディントンの観測は、手放しで、誤差があるけれど成功だという人と、誤差が大きすぎるので失敗だったという人だけしかいません。実験の方だけに責任を押し付けています。一般相対性理論が間違っているのではないかという方には向きません。一般相対性理論は、この段階では、まだ何一つ実証されていない理論でした。仮説にしかすぎません。アインシュタインが、思考実験だから十分実験したような顔をしていたり、観測はできないだろう、とか、実験はできないだろうと大声で言って、実証できないことが当然だということになっていたのです。天才の言ったことだからと理論を振り返ろうともしていません。（まさか、理論を疑問視したら、一般相対性理論は難しいからお前の頭では理解できないのだ、と言われるのを恐れたとか、学会から白い目で見られるとかいうことはないとは思いますが）実証前から、理論は絶対正しい、になっています。実証せずに定説にするのは科学の方法ではありません。権威主義です。

科学の方法では観測値が正しいとしたら、理論はどうなるかを考えることも必要です。理論に不都合な観測値が出たら、それは観測が不正確だの、間違っているだのでは余りにも科学の方法論とかけ離れていますから。

そこで、観測値が正しいとしたらどうなるかを考えてみます。

・　観測値が正しいとしたら

（太陽大気による屈折）

　先に書いたように、この星の光が太陽大気によって屈折した現象を観測した、という考え方です。

　地球から見る星はまたたいています。これは地球の大気が動いているために、密度に濃淡ができ、屈折率が変わるために起こっています。上空の風が強い日には特にまたたくということです。

　これは、エディントンの観測した星の観測データーにばらつきがあったことと一致しています。太陽大気が激しく動くために、屈折率が激しく変動して、観測値にばらつきが出たと解釈できます。この考えだとエディントンの観測値に矛盾はありません。正しい観測だといえます。

太陽の重力が瞬時に変動することはありません。そんなことがあったなら、地球が揺れてしまいます。だから、星の光が曲がった原因は重力による、としたのでは、観測値のばらつきは説明できなくなります。観測値は誤差とするしかなくなります。しかしそれでは、観測に理論を合わせるのではなく、理論に観測値の解釈を合わせています。

また、｛ズレの値は、誤差の範囲内で一般相対性理論の予測値と一致したのだ｝とありますが、そうでしょうか。太陽大気の屈折率の方が一致していたのではないでしょうか。これは憶測ですから、なんともいえません。

ただ、ばらつきや予想値との不一致は、他の原因を考えなくてはならない、観測結果だということはいえそうです。科学なら、検証して、否定しなければならないことです。誤差として見向きもしないのは科学ではありません。

結論

　エディントンは正しく観測したといえます。ただそれは一般相対性理論の光の進路を観測したのではなく、太陽大気の屈折現象を観測したということです。一般相対性理論の証明には使えません。

補足１　アインシュタインの十字架

　このほかにも、一般相対性理論の証拠として、アインシュタインの十字架などの、銀河や銀河団の重力レンズという現象がいわれています。

　近年、銀河や銀河団は、水素を中心としたガスですっぽり満たされているのが観測されています。星のある場所よりはるかに外までガスが広がっているということです

　水素ガスの固まりが宇宙に浮かんでいるということです。この中を光が通ると、光は必ず屈折します。重力レンズと言われているものも、ガスの屈折現象であるといえます。

　したがって、アインシュタインの十字架といわれているものやそれに類似した現象は、重力レンズではなく、気体による屈折現象であるといえるから、一般相対性理論の証拠にはなりません。

補足２　水星の軌道

　水星の軌道が少しずつずれていくのが観測されています。これはニュートン力学でほぼ説明できるが、厳密な説明には一般相対性理論が必要であるということです。

　しかし、太陽が楕円球であったなら、ニュートン力学で説明できるということです。この説に対して、相対論者は、太陽が楕円球であることを証明しろ、と言って突っぱねたということです。本当は相対論者が太陽が新旧であることを証明しなければならないはずです。一般相対性理論の証拠にしているのですから。

　しかし、数年前、太陽が楕円球であることが観測されました。したがって、水星の軌道はニュートン力学で説明がつくということです。一般相対性理論の証拠にはならないということです。相対論者はいまだにそれを証拠にしていますが。

　月の軌道もやはりずれるということです。これは地球が楕円球であることから起こっているということです。同じ現象です。

　共に一般相対性理論とは関係ないということです。

　一般相対性理論はまだ実証されていないといえます。したがって欲目で見ても仮説です。定説には昇格していません。まあ、無理でしょう。あまりにも事実とかけ離れています。