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鵜野さん、はじめましてKENZOUです。ようこそいらっしゃいました、大歓迎します。
さて、ご質問の件ですが、これはアインシュタインの特殊相対性理論（と一般相対性理論）の知識が必要となりますので、まず簡単にそのレビューをします。一読されて分からないところがあれば、もう一度読みなおすか、どんどん質問をだすかしてみましょう。賢問に対し愚答を差しあげるのは私の得意とするところですし、理解していただいてはじめてこの小文も活きますから。
＞時がたっても私の謎は深まるばかりです
謎の疑問をずっと暖めておくのは大変大事なことですね。その疑問が氷解したときの時の喜びはなにものにも代えがたいものがありますね。といって、私の回答が鵜野さんの疑問を氷解するかどうかは保証の限りではありませんが、、、
掲示板に一気に掲載するのは本文は長すぎますので、７分割程度にして掲示しますのでよろしく。
それでははじめますが、回答をとにかく先に見たい場合は、後ろの方の◆ご質問に対する回答◆ところから先に読んでください。
＜特殊相対性理論について＞
特殊相対性理論は、どのような慣性系から見ても真空中の光速度は一定である、という要請をベースに組み立てられた物理の理論（その正しさは完全に証明されています）です。ここで慣性系ってなに？・・・となりますが、これは便宜上、太陽系に固定した座標系とか、それに対して”等速度”で動いている座標系などを考えればいいと思います。等速度というのが一つのキーワードとなりますが、これについては後で説明しますので、それまでのお楽しみに。
さて、上に述べた「どのような慣性系から見ても真空中の光速度は一定である」なんて言われても、すぐにはピンときませんね。これは次のように考えればよいと思います。何処かへ市電Ａに乗ってでかけたとします。今、市電Ａに固定した座標系をＫとしましょう。向こうから市電Ｂが走ってきました。この市電Ｂに固定された座標系をＫ’とし、ついでに地球に固定された座標系をＥとします。また、市電Ａ、Ｂの速さをそれぞれ時速ＶＫｍとします。ところで市電の速さは、一体何に対しての速さかというと（→普段あまりそのようなことは考えないが、ここは物理的に問題を捉えようとしているので）、地球に固定された座標系Ｅに対してということになりますね。
座標系Ｋと共に動いている（市電Ａに乗っている）私には、向こうからくる市電Ｂの速さは２Ｖｋｍ/Ｈ（＝Ｖ＋Ｖ）となりますね。これは速度の加法則とか合成則とかいわれるもので、実際、市電に乗って経験すれば、その通りだと感じることができますね。
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