• ベストアンサー

光速について

rynの回答

  • ryn
  • ベストアンサー率42% (156/364)
回答No.3

> 例えば速度20万km/secの無限に長い電車があって、その中を同じく速度20万km/secの短い電車が走ったとすると、 > 無限に長い電車の外から見た人にとっては短い電車の速度が光速を超えて見えると思うのですが、 普通の生活での経験から昔はみんな速度の合成側が  v_a + v_b のようにただの足し算と思ってたのですが, 実験事実などから相対性理論が生まれ,  (v_a + v_b) / (1 + v_a*v_b/c^2)   …(1) が正しいことがわかりました.(c は光速) > そしてその実験をした場合、結果がどうなるか論じられているのでしょうか? 質問者さんの数値  v_a = v_b = (2/3)c を (1) 式に代入すると  {(2/3)c + (2/3)c} / (1 + 4/9) = (12/13)c となって光速は超えません. 時速108km(光速の1万分の1)の自動車から 前方に時速108kmでボールを投げた場合  108 + 108 = 216[km/h] ではなく  (c/10000 + c/10000) / (1 + 1/10^8) ≒ 0.000199999998 c = 215.9999987[km/h] になるということですが, こんな微妙な違いに気づく人はいなかったので, ただの足し算になるという常識ができてしまったわけです.

関連するQ&A

  • 光速について

    アインシュタインの相対性理論によると 物体は光速すなわち秒速30万キロを超えて飛ぶ事は出来ないとしている。 なぜなら長さはゼロになり質量は無限大となるとしている。また宇宙では速度の概念が無くなるとも言っているが、この矛盾点を教えてください。

  • 光速の50% + 光速の60% = ?

    光速の50%の速度で走る電車から光速の60%の速度で進行方向にボールを投げると、このボールはどんな速度になるのでしょうか? ・電車に乗っている人から見た場合 ボールは光速の60%で飛んでいく ・地上にいる人から見た場合 ボールが光速を超えることはできないので、光速で飛んでいく? しかし、質量を持った物体が光速を超えるのはもちろん光速に達することも出来ないので、そもそも電車からは光速の50%未満の速度のボールしか投げられない?

  • 光速はなぜ秒速30万km

    光速に近づくと質量は増えていきます。さらに速度を上げようとしても質量が無限に増えるだけで光速まで達しません。よって、質量が無い光は光速で進めます。 光速に近づくと時間は遅く進みます。光速に達すると時間は止まってしまうと考えられます。時間が止まる以上加速させる変化も起こせないのでそれ以上加速しないと言うことです。 時間が止まる速度それが秒速30万kmだと考えました。

  • 光速ですれ違う物体の速度

    時速40kmで走る車で移動しながら、 反対方向から走ってくる時速40kmですれ違う車の 速度を計測すると時速80km。(40km + 40Km) 秒速29万kmで走行中の物体に乗りながら 反対方向から向かってくる秒速29万kmですれ違う物体の 速度は計ると何km/secになるのでしょうか。 58万km/secでしょうか?それとも30万km/secでしょうか? もし光速(30万km/sec)になる場合、その答えを出す 公式とかはあるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 光速移動と質量

    何かの本で「物体が移動するとき、光速に近づくに連れてその質量は無限大に近づく。 従って仮に光速に近い速度で移動可能な宇宙船が存在しても、そのために移動中の物体は圧縮され破壊されてしまう」と読んだことがあるのですが、事実なのですか? ということはSFでよくある光速移動やワープなんて…。

  • 光速を超えられない理由

    物体が光速を越えられない理由というのを調べると、相対論が出てくるわけですが 相対論の説明には 「光速以下の存在は光速を越えられない  なぜなら光速に近づくと質量は無限に増加する  それを加速するには無限大のエネルギーが必要になるからである」 と書かれています。 なんだかアキレスと亀みたいですが、まあその論が正しいなら、なんとなく二次曲線みたいな物を想像して納得する事はできます。 しかし、その「質量が無限に増加する」理由がわかりません・・・ どなたか解りやすく教えていただけませんか?

  • 光速に近い速度で動くと…

    速度が増すと周囲からすると質量が増えるんですよね? では物体にエネルギーを加え続けて光速に限りなく近づけた場合、周囲からするとその物体は質量が異常に大きくなってブラックホールのような存在になり、一方で物体から見ると周囲が光速に近くなっているので、互いにブラックホールのような存在になるのでしょうか? つまり光速に近い速度を得たとしても周囲に何か物体がある度にブラックホールに吸い寄せられるように、グニャグニャと進行してしまうのでしょうか?

  • 光速

    特殊相対性理論の質量の増大から光速を超えるのは無理だといいます。でもなぜ光速に近づけば近づくほど質量が増大するかわかりません。 また、前方に光を照らしそれを光速を超えた宇宙船(それがあるとして)で追いかけたとき、光速より速いわけだから前方の光を追い抜くはずです。しかし光速度不変の原理より宇宙船から見た光は常に等速・・・追い抜けないことになります。 本当に光速を超えるのは無理なのでしょうか?

  • タイムマシン(光速を超える)

    小学生のとき、ない頭を使って考えた、稚拙な疑問です。 光速を超えると、過去に戻れると聞いて、どうやったら光速を超えられるか当時考えました。 (1)摩擦もない、宇宙空間で、無限に長いロケットを考えます。スペースシャトルが段階的にエンジンを切り離して加速していくように、無限に長いロケットを、無限回加速すれば、いずれ光速を超えられる? (理由:静止している観測者から電車の中でボールを投げると、電車の速度とボールの速度を合わせた速度になる) *ただし、宇宙の惑星とか、ブラックホールとかの重力や、引力は一切無視 (2)光速の半分の速度を出せるロケットが2つあったとする。 宇宙空間で、1つは正の方向、もう1つは負の方向(180度逆)に発射し、すれ違う時、相対速度は光速になるから、これも光速を超える? 理論的にこの方法で光速を超えることは可能なのでしょうか?

  • 光速、質量

    光速一定の原理はマイケルソン・モーリーの実験結果から経験的に得られたものですか。 相対論もこれを前提に導かれています。 しかし、なぜ一定なのでしょうか。 人類の経験則なのか、あるいは理論的に導かれうるのでしょうか。 質量(エネルギー)保存の法則も経験則なのでしょうかあるいは理論的に導かれるのでしょうか