光の片道速度
往復路にわたる平均速度は測定可能であるが、ある方向への片道速度については、二つの別々の地点での「同時」とは何であるかを定義しない限り、未定義のままである。光がある場所から別の場所へと進むのにかかった時間を測定するには、出発時刻と到着時刻を同じ時間尺度で測定する必要がある。これを実現するためには、二つの同期した時計を出発地点と到着地点それぞれに置くか、出発地点から到着地点まで瞬時に何らかの手段で出発時刻に関する信号を送るかのどちらかが必要となる。ある情報を、瞬間的に移送する手段は知られていない(光速を超える情報伝搬の手段自体、一般的には存在しないと考えられている)。それゆえ、片道の平均速度の測定値はいつも出発地点と到着地点の時計の同期に用いられた方法に依存しており、人間の側で恣意的に定義を決める話となっているのである。ローレンツ変換は、光の片道速度が慣性系の選び方と独立に測定されるように定義されている。
MansouriやSexl (1977)またClifford Will (1992)は、ある特定の(エーテル)座標系Σに対する相対的な方向依存性の変化を考えるなどすれば、この問題は光の片道速度の等方性の測定に影響しないと主張した。彼らの分析はRMS検証理論の、光の片道路を測る実験や遅い時計輸送の実験との関係における特定の解釈に基づいている。Willは同期法なしに光の光行時間を用いて二つの時計の間の片道速度を測定することは不可能であるとしているが、「...
Physical Review D 82 (7): 076001. arXiv:1006.1376. Bibcode: 2010PhRvD..82g6001H. doi:10.1103/PhysRevD.82.076001.
1 2 Hohensee (2010). Covariant Quantization of Lorentz-Violating Electromagnetism. arXiv:1210.2683. Bibcode: 2012arXiv1210.2683H. ; Standalone version of work included in the Ph.D. Thesis of M.A. Hohensee.
↑ Tobar (2005). “New methods of testing Lorentz violation in electrodynamics”. Physical Review D 71 (2): 025004. arXiv:hep-ph/0408006. Bibcode: 2005PhRvD..71b5004T. doi:10.1103/PhysRevD.71.025004.
1 2 Edwards, W. F. (1963). “Special Relativity in Anisotropic Space”. American Journal of Physics 31 (7): 482–489. Bibcode: 1963AmJPh..31..482E. doi:10.1119/1.1969607.
↑ Zhang (1997), pp. 75–101
So it involves practically the same convention as in the case of isotropic one-way speed of light, thus using this as an argument against light speed conventionality would be circular. And in response to Ohanian, both Macdonald and Martinez argued that even though the laws of physics become more complicated with non-standard synchrony, they still are a consistent way to describe the phenomena. They also argued that it's not necessary to define inertial frames in terms of Newton's laws of motion, because other methods are possible as well. In addition, Iyer and Prabhu distinguished between "isotropic inertial frames" with standard synchrony and "anisotropic inertial frames" with non-standard synchrony.
A number of theories have been developed to allow assessment of the degree to which experimental results differ from the predictions of relativity. These are known as test theories and include the Robertson and Mansouri-Sexl (RMS) theories. To date, all experimental results agree with special relativity within the experimental uncertainty.
Another test theory is the Standard-Model Extension (SME). It employs a broad variety of coefficients indicating Lorentz symmetry violations in special relativity, general relativity, and the Standard Model.