- ベストアンサー
マイケルソン・モーリーの実験について
- 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
- ベストアンサー
極端な場合を考えてもいいですよ。 光がエーテルの波だとして、進行方向に光を放っても、ちっとも進みませんね（ちなみに、光速度以上だと、光が置いて行かれる）。 逆に遅くなる場合ですと、こんな、まあ一瞬の勘違いを狙った意地悪クイズみたいなのがあります。 「いつもある速さで、あるところまで往復していて、それは往復1時間だった。あるとき、半分の速さで、そのあるところまで行った。帰って来るときはいつもの何倍の速さで帰ってくれば、いつもの1時間で帰って来れるか？」 うっかり、半分だから2倍で相殺できる、と言ってしまうことがあります。でも、半分の速さなら片道で1時間使ってしまっているわけで、もう無限大の速さでないと無理ですよね。
その他の回答 (4)
- 中村 拓男（@tknakamuri）
- ベストアンサー率35% (674/1896)
相殺されませんよ。 実際に式に具体的な値をいれて計算してみてください。 すぐにわかります。 ＃小学生の頃、算数の旅人算の問題で相殺されないことを知り ＃ショックを受けた覚えがあります(^^; ＃皆さん一度は通る道だと思います。
お礼
エピソードを含めたご回答有難うございました。
- isa-98
- ベストアンサー率23% (205/859)
＞進行方向に発射した光は、反射鏡に向かう時は、（光速＋公転速度）、反射鏡で反射された光は （光速―公転速度）となり、相殺される。 光速超えちゃ駄目だよ。（＾＿＾）
お礼
この時は、まだ光速度不変が確認されていなかったのではないかと思いました。
- Tacosan
- ベストアンサー率23% (3656/15482)
それは単純な計算間違い. 例えば, 片道 10 km の距離を ・往復ともに 10 km/h で走る ・行きは 8 km/h, 帰りは 12 km/h で走る 場合で「かかる時間」は同じですか?
お礼
早速のご回答有難うございました。 了解いたしました。
- Hayashi_Trek
- ベストアンサー率44% (366/818)
時間＝距離÷速さ これは小学校で習ったと思います。 なので 距離÷（光速＋公転速度）と距離÷（光速－公転速度）を足したものは 距離÷光速と距離÷光速を足したものと異なることになります。
お礼
ご丁寧なご回答有難うございました。 了解いたしました。 小学校から出直しです。
関連するQ&A
- マイケルソン・モーリーのエーテルの実験について
マイケルソン・モーリーは、「エーテル」という光を伝える媒質が宇宙空間（？）に満たされている、という当時の仮説を証明するために、ハーフミラーの実験を行ったそうですが、どうしてそのような実験を行う必要があったのでしょうか？ 光が真空を伝わっているのを観測できる時点で(例えば星の光など)、真空中には光という波を伝えるなんらかの媒質が"存在する"ことは確定しているので、わざわざ存在を証明するまでもないように思います… そのために、「地球の公転(速度v)向きに発せられる光(光速c)を地球上から観測するとき、光の相対速度がc-vとなったならばエーテルが存在することになる」、という説明が理解できません。 どなたか教えてください。 ちなみに、下記の本を読んでいて疑問に思いました。 「高校数学でわかる相対性理論」（講談社）
- 締切済み
- 物理学
- 光の速度に関する実験の謎
ある有名な実験で、地球の公転を利用して、東西南北方向の光の進み具合を確認して、 光の相違を調べる実験がありますよね？ 図を見て分かる方だけお答えください。 図は正確ではありません。あ、あれのことね、と分かってもらうためだけのものです。 質問ですが、光源から出た光が、東へ進む際は公転方向ですが、反射板で戻ってくるときは、公転逆方向です。 つまり、ここで方向が逆になるので打ち消し合うので、 東西南北で差が出るかもしれないことを確認することなんてできる実験なのですか？ 私の中では、仮に光の速度が変わるとしても、この実験で変化が見れるのかが分からなくなってしまいました。 私が間違っているのはわかっていますが、なぜ私が誤解しているのか、 正しい考え方へ導いて頂けませんか？よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 宇宙で速度ゼロありますか
静止衛星は止まっているように見えてかなりの速度で動いているといいます。 地球は太陽の周りを公転（秒速約30km）し、太陽は秒速約240kmで銀河系の中を移動しているといいます。 では、 1.宇宙に動いていない物体というのはあるのでしょうか。 2.光速で移動している物から発せられた光は進行方向正面から見たとしてどのように見えるのですか？(光速+光速？)。後方へは光は進行できないのですか？ 3.太陽の速度を秒速約240kmとして、進行方向へ発せられる光は秒速約240km+光速になっているのですか？どなたかお時間あるときに、ご回答いただけますか？よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- マイケルソン干渉器
物理の課題・・・ この問題がわかりません。どうか教えてください・・・ 図はマイケルソン干渉器である。Sは単色光源、HMは光の一部を通し、一部を反射する半透明鏡、M1、M2は鏡、Dは光の検出器である。 Sから出た平行光線は、HMを通りM1で反射されたあとHMで再び反射されてDに入る光と、HMで反射されたあとM2で再び反射されHMを通りDに入る光とに分かれる。この2つの光の干渉によって、Dに入る光は強めあったり、弱めあったりする。干渉器は空気中にあり、はじめ2つの光の間に光路差はなく、Dに入る光は強めあっていて明るい。 （a）光の波長を５００nmとし、M1を図のようにｄ＝０．００６mmだけ平行移動させる。Dではこの間に何回明るくなるか。 （ｂ）ｄ＝０．００６mmとし、光の波長を500nmから少しずつ大きくした。Dで最初に暗くなるのは、光の波長が何nmのときか。 この問題が全然わかりません。 教えてください。。。
- 締切済み
- 物理学
- マイケルソン干渉計、干渉縞が円形になる理由
マイケルソン干渉計を用いて屈折率を求める実験をしました。レーザーの発射口に対物レンズをつけるとただの縞模様だった干渉縞が同心円状に広がる干渉縞になりました。対物レンズを使って集光するとこのように変化するのはなぜでしょうか？ぜひ教えてください。お願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 相対性理論は間違っているのではないか？（３）
同じタイトル（１）、（２）が削除されてしまいました。議論とならないよう注意されました。今まで回答してくださった皆さん大変申し訳ありませんでした。 改めて質問させていただきます。 《質問》：私は相対性理論が間違っているのではないかと考えています。以下がその理由ですが、もし間違いがあればご指摘ください。 ◎議論とならないようにするため、一回で完結する形でご回答願います。議論はできません。できるだけ簡潔明瞭に。 光速ロケットが秒速30万kmで飛んでいて、そのロケット内で進行方向とは垂直の方向に光を発射。光速ロケットの最初の地点をO、光速ロケット内の垂直に発射する光の発射位置をA、その終端をBとします。その数秒後について、アインシュタインは、ロケットの外の観測者からはその光が斜め上に上がる軌跡として見え（OB）、光の移動距離がロケット内部での観測距離ABより長くなるので、それに基づいてロケットの内外では時間の長さが変わると結論しました。 ・・・・・・・・・・・・・Ｂ ・・・・・・・・・・・／｜ ・・・・・・・・・／・・｜ ・・・・・・・／・・・・｜↑垂直方向に発射した光 ・・・・・／・・・・・・｜ ・・・／・・・・・・・・｜ Ｏ￣￣￣￣￣￣Ａ →光速ロケットの進行方向 重要なのは、光速度不変の原理、つまりマクスウェルの方程式のC（30万km/s）をどこに当てはめるべきか（注意！：外部観測者にとって）ということです。アインシュタインはOBに、しかし私はABに当てはめるべきであると考えています。OBか？それともABか？ そこが焦点です。 注意！：ABはOA方向に移動している（一箇所に固定されていない）線分です。上の図は発射して数秒後の図であり、一番最初は点Oの位置にありました。さらに数秒後にはもっと右に移動していきます。しかし、いずれにしても、三角形OABは相似しています。具体的な数値としては、（相対論以前の考えで）図が１秒後の状態なら、AB=30万km、OA=30万km、OB=42万km。 ABに当てはめるべき（私の見解の）根拠を以下に挙げます。 （１）単純に、OBは光と光速ロケットとの合成（加算された）速度・距離です。実際の光の速度・移動距離と異なっていて当然です。 （２）ABはどの観測者からも全く同じ値として測定されます。それに30万km/sを当てはめると、どの観測者からも光の速度は30万km/sとなり、マクスウェルの方程式に基づく光速度不変の原理が、時間や空間の長さに変更を加えずとも成り立ちます。 マクスウェルの方程式のｃ（30万km/s）は「光（自身）の速度」のはず。光にスピードメーターをつけた場合、30万km/sを示すでしょう。これが、マクスウェルの方程式のｃ、つまり光の速度とされるべきです。ですから、それを（加算された）相対速度、合成速度（つまりOB）に当てはめるべきではありません。 ですから、OBは光の「見た目の運動・合成運動」、しかし、ABが「光の実際の運動・光の独力の運動」という区別を設けることができます。 その定義について。「光の実際の運動（速度）」とは、「光が進行中の慣性系に基づいて計測される運動（速度）、それには外的な力が加わってはならない。それは光が独力で成し遂げる運動（速度）」となります。 「光が進行中の慣性系」とは上の図の場合、光速ロケット内部の慣性系。「外的な力」とは、光速ロケットのOA方向への運動のこと。 結局、相対性理論の間違いは、（外部観測者にとっての）光の「実際の」速度（30万km/s）を観測者観点（見た目の合成速度）でしか考えられなかったことです。実際にはそんなことはありません。例えば、火星の運動は地球上の観測者から見た観点（見た目の運動。つまり地球との相対速度）でしか判断できませんか？ 火星の公転速度（実際の運動）は時速86688kmであり、これはどの観測者の観点からも全く同じ値として確認できます。光についても全く同じです。光と光速ロケットとの合成速度に光速度cを当てはめようとするのは間違いです。どの観測者からも同じ値として測定されるABこそが光速度cであるべきです。 ＜ありそうな反論＞ 尚、確かに外部観測者観点からは、光がOB上を42万km/sで進んでいるように「見えます」。しかし、光も光速ロケットも光速以上の運動をしているわけではありません。実際、それは両者にスピードメーターを取り付ければ分かります。ですから、物質的なものが光速以上の運動はできないとする考えと矛盾しているわけではありません。 しかし、「実際に光は42万km先に進んだではないか」との反論もあるかと。しかし、それは、光が単独で成し遂げた成果ではありません。それは飽くまで光の運動に光速ロケットの運動が合成された結果生じたものです。「「単独（独力）で」光速以上の運動を行なうものはない」と定義するなら矛盾はありません。 ◎議論とならないようにするため、一回で完結する形でご回答願います。議論はできません。できるだけ簡潔明瞭に。
- 締切済み
- 物理学
- MM実験で太陽の重力を考慮しない理由は？
地球が公転しても地表において方向に関わらず光の速さが一定に観測されるのは解りますが、 そもそも地球の公転は釣り合っている太陽重力から見ての速度であって、それを考慮しないで時空変換する特殊相対論の意味はなんでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- マイケルソンモーレの実験について
マイケルソンモーレの実験は、特殊相対論へつながりがあるのだそうですが、どうつながりがあるかがわかりません。エーテルの風と結びつけたらわかるのらしいですが、、、あと、マイケルソンの実験をすることで、光速度と光がつたわる真空について新しい発見（？）となったことはなんでしょうか？ この実験によって、何が新たに認識されたのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 特殊相対性理論における光の到達時間
天体の光が地球に到達するのにかかる時間、についての質問です。 地球からｄ億光年はなれたの天体があるとして、その天体が地球から速度ｖで遠ざかっている、とした場合の、天体の光が地球に到達する時間ｔについて、私は以下のように考えました。しかし、立場が違うと、時間が大幅に違うという結果が出て悩んでいます。 これを、どう考えたらよいのでしょうか。 私が地球にいて、見ている場合は、光速をｃとすると、ｔ＝ｄ／ｃ です。この場合、１００億光年かなたの天体からの光は、１００億年で地球に到達します。 逆に、もしも、私が地球からｄ億光年はなれた天体にいたとすると、天体から出た光が地球に到達するのにかかる時間は、ｔ＝ｄ／（ｃ－ｖ）です。 もしも、ｖを光速の９０パーセントとすると、10倍の１０００億年かかることになります。これはいったいどういうことでしょうか。私の間違いでしょうか。よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- マイケルソン干渉計の光源（レーザ以前）
マイケルソンは干渉計実験で光速不変を確認したとき、どのような光源を使ったのでしょうか？ いまどきはレーザですが、当時は十分コヒーレントな光源は難しかったはずです。フィルタか何かで自然光を単色もどきにしても、コヒーレンス長はミクロンクラスしか無いのではないでしょうか？その程度で原理的に問題ないということなのでしょうか？ そのへんの事実と理屈がどうも飲み込めず、webで検索しているのですが、適当な情報源が見つかりません。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
お忙しいところ、早速のご回答有難うございました。 速度ではなく、所要時間にして考えないといけないことがわかりました。