- ベストアンサー
光が引力で曲がるということは？
相対性理論だったと思いますが、光も引力で曲がるというのがあったと思います。 引力に反応するのは質量のみなので、光にも質量があるということですか？
- mandegansu
- お礼率83% (2696/3238)
- 科学
- 回答数5
- ありがとう数5
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
光には質量があるという考えはありません 引力の極めて強い空間では、空間に歪みが生じるために 光は最短距離の直線上ではなくやや屈折した曲線経路を通らなければなりません。 この場合の曲線とは、私達が感じ取れる３次元の曲線ではなく、４次元目の時間という歪みです。 歪みは人間の視点から見れば直線ですが４次元で考えると曲がっているのです そして４次元空間の影響を受けた光は３次元では光の速度の遅延として影響が出ます 光は平行に足並みを合わせて進む性質があります ここで、光子Ａと光子Ｂを考えます 二つは同時に発射され、Ｂが重量の影響を受け速度が落ちるとします 少し時間が経つとこのようにＡとＢがずれてしまいます Ａ━━━━━━━Ａ Ｂ━━━━━━Ｂ そこで、 Ａ━━━━━━━Ａ ＼ Ｂ━━━━━━Ｂ ＼ ＼ ＼ ＼ Ａ Ｂ の様に屈折することで光は平行に進むことが出来ます 光は重量に引っ張られて曲がるのではありません よって光に質量はありません
その他の回答 (4)
- mide
- ベストアンサー率44% (333/745)
一般相対論によれば，光が重力で曲がるのは曲がった空間の測地線（最短の経路）を光が通るからということになります。 私は詳しくないし自分で計算はできないのですが，光に質量があると仮定してニュートン力学で計算される曲がり方の角度と，一般相対論による角度は違い（後者の方が大きい），現在までの観測結果は一般相対論にしたがっているそうです。
お礼
回答有難うございます。
- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
エネルギー＝質量です。 物体は、加速されると、質量が増大します。 光子は、運動量（最小エネルギー単位）だけの粒子であり、 その運動エネルギー分の質量があります。 （一般に「光子には質量がない」というのは「静止質量が～」の意味） 換言すれば、我々の目にする静止質量は、根源的に（超弦理論により） 光量子に還元されるものが、階層現象の奥の運動量としてに潜在化 される事によって二次的に生じているのです。
お礼
回答有難うございます。
- Tacosan
- ベストアンサー率23% (3656/15482)
およそ #1 と同じ答えになるんだけど, 「光が引力で曲がる」というのは正しい解釈ではありません. 引力によって時空が曲がり, その曲がった時空の中を光は「まっすぐ」進みます. 「時空の曲がり」を直接見ることはできないので「光が曲がっている」ように見えますが, 実際には光は「最短経路でまっすぐ」進んでいます.
お礼
回答有難うございます。
- naniwacchi
- ベストアンサー率47% (942/1970)
こんばんわ。 「引力」というのは「重力」のことですよね。 重力は「エネルギーと相互作用」をします。 一般相対性理論ではアインシュタイン方程式と呼ばれる式が出てきますが、 そこには直接「質量」という項は出てきません。 代わりに、運動量やエネルギーといった項が現れてきます。 光(光子)は質量は持ちません。しかし、エネルギーは持っています。 よって、重力と相互作用をし、 その結果「曲がる」という現象が起きることになります。
お礼
回答有難うございます。
関連するQ&A
- 光どうしは互いの重力で引き合うか
「なっとくする相対性理論」という本を読んでいて思ったのですが e=mc^2とすればm=e/c^2 となって 光にもエネルギーに比例した質量があることになりますよね もし光に質量があるとすれば光同士は互いの重力で引きあうのでしょうか？ もし引き合うとすれば強い光のビームは広がらずに 団子状態になって進むと思うのですが、この団子が ソリトンとかフォトン（光子）と考えられないでしょうか？ また、連星のように一点を中心にして二つの光が互いに引かれながら回転すれば、それを物質と呼べないでしょうか？ 光と光をぶつけると物質ができるそうですが、素粒子理論を使わなくても光同士の引力でそのことが説明できないでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- ブラックホールは光りさえ、その引力、重力で閉じ込
ブラックホールは光りさえ、その引力、重力で閉じ込める、または脱出できないと読んだか聞いたことあります。ですが光子には質量がないと思ってます。どうして光りを閉じ込めることできるのできるのですか？ また、遠くの恒星などの光りは途中の巨大な重力(引力)で曲げられて地球に届いているのもあると、なぜ重力で曲がるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- 光には質量がないのですか？
初心者です。わかりやすく教えてください。 相対性理論の解説を読んでいたら、「光は光速になれない」と記述されていました。 その理由が、無限大のエネルギーがないから。 そして、質量がないから・・・ということでした。 でも、光は粒子ですよね？質量があるように思うのですが・・・・。
- ベストアンサー
- 物理学
- 引力について教えてください。
引力は物の質量の大きさによって決まりますよね。 物の質量が変わらなければ引力の大きさも変わらないと思うんですが、この引力の力はどこからどのように発生しているんですか？ この力がだんだん弱くなっていかないのが最近不思議に思えてきました。 誰か簡単な言葉で教えてもらえないでしょうか。
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- 遠心力と引力は何のこと？
重力と引力という言葉の意味の違いが気になり調べました。 重力＝遠心力＋引力 であるということがわかりました。 では遠心力と引力とは何のことでしょうか？ 現在では、重力の正体は時空の歪みであるという一般相対性理論の説明が有力ということなので、地球と月の例でいうと、 ・引力（万有引力）とは、地球が作る時空のすり鉢状の歪みによって月が地球方向に引き込まれる力の大きさのことを指すのでしょうか？ ・遠心力とは、月が地球が作る時空のすり鉢状の歪みに沿って、地球の周りを公転する際の遠心力の大きさのことを指すのでしょうか？ あともう１つ、 ニュートンの万有引力とは、どういう手段で引き合っているのか？といういうことは説明してないものなのでしょうか？ 「良くわからんがとにかく引き合っているんだ」という説明のものなのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 光どうしは互いの重力で引き合うか（続き）
2005年3月に 「光どうしは互いの重力で引き合うか」 というタイトルで質問させていただきましたが その内容を抜粋すると ＞「なっとくする相対性理論」という本を読んでいて思ったのですが ＞e=mc^2とすればm=e/c^2 となって ＞光にもエネルギーに比例した質量があることになりますよね ＞もし光に質量があるとすれば光同士は互いの重力で引きあうのでしょうか？ というものでした。 この考えを発展させて 物質の質量の概念を一点の近傍で回転し続ける光の相対論的質量の 総和であると考え 光が互いの重力により軌道を曲げることで時間によって変化しない定常軌道を描くとすることで相対論にもニュートン方程式にも一致させる ことが出来ました。 http://www.nn.iij4u.or.jp/~t-nagai/hikari.htm にそれを示します。 この考えは間違っているでしょうか？ すでに物理学の分野で議論済みなのでしょうか？ まったくの素人なので計算式の表現方法などが拙いのはご容赦ください。 光のエネルギー密度の分布のしかたと強さにより 電磁波の拡散と重力による引力が釣り合うような解がありそうです。 そのとき電磁波は定常波となり平面波、球面波、棒状のもの パイプ状のもの、パイプを輪にしたもの、棒を輪にしたものが出来そうな気がしています。 それらが素粒子を説明できる可能性はないでしょうか
- 締切済み
- 物理学
- 万有引力の法則について
高校物理の質問です。 物理IIに出てくる、万有引力の公式F=GMm/r^2なのですが、太陽の質量Mに比例する理由が分かりません。 この式の求め方で、大体の教科書では、引力が惑星の向心力となっているので、惑星の質量mに比例し、距離の２乗に反比例するとかいてあります。 ここまではいいのですが、その後、太陽の質量Mにも比例すると書いてあるのですが、どの出版社の教科書を見ても説明があいまいで納得できません。 なので、太陽の質量Mに比例することを理論的に説明してほしいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 万有引力について
こんにちは。 いま、ふと思ったんですけど・・・ 地球には万有引力が働き、その力は式では、半径の二乗に反比例して引き合う二つの物体の積に比例しますよね。 昔授業で、その辺にある２つのものは質量が小さいから引力は働かないけど、地球は質量が大きいから地球に対して全てのものが引力（重力）を感じると習いました。 じゃあ、地球と月の間には引力は働かないのですか？ 両方とも重いから引力はすごくでかくなるようなきがするんですが、距離がはなれすぎてるからですか？ あと、月の重力は地球の6分の1だったと思うんですけど これは月の質量が地球に比べて小さいからですか？ それとも、よく教科書に載っている万有引力の式は地球上だけの場合なのでしょうか？ 解かる方いたら教えてください。 お願いします。
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
お礼
回答有難うございます。