光速度不変の原理について

このQ&Aのポイント
  • 光速度不変の原理は特殊相対性理論の前提であり、一般相対性理論でも前提となっています。
  • 大きな重力場の恒星などの光は時間が遅れるため、観測される周波数が低くなりますが、光速度そのものは変化しません。
  • 宇宙の膨張によって遠くの星がより速く遠ざかっているように観測されますが、この膨張による影響は光速度には直接影響しません。
回答を見る
  • ベストアンサー

光速度不変の原理について

相対論関連の質問を読ませていただいてふと疑問に思いました。 特殊相対性理論の前提として、光速度不変の原理というのがあります。 「真空中の光の速さは、光源の運動状態に影響されない一定値cである。」(Wikipediaから引用) Q1. 光速度不変の原理は、一般相対性理論でも前提となっているのでしょうか?  Wikipediaの一般相対論の項目をみても良く分かりませんでした。  大きな重力場の恒星などの光は、時間がゆっくり進むため周波数が低い方に変移して観測されると、昔なにかの本で読んだ記憶があるのですが、光の速度はどう観測されるのでしょうか。 Q2. 宇宙の膨張との関係について  空間の膨張によって遠くの星ほど速く遠ざかって行くように観測されます(ハッブルの法則)  この「空間の膨張」の光速度への影響というのは、「光源の運動」とおなじと考えてしまって良いのでしょうか?  つまり、近くの恒星から発せられた光の速度と、はるか遠くの銀河から発せられた光の速度を比較した場合に、「空間の膨張」の影響で異なって観測されるということはあるのでしょうか? 何かとんでもなくマヌケな質問をしている様にも思えるのですが、今ひとつスッキリしませんので、ご回答をいただけると嬉しいです。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#175206
noname#175206
回答No.8

>だとすると一般相対性理論の考えを用いると、上手く説明できるということなのでしょうか?  宇宙論には一般相対論が用いられますね。 >ただ、他の回答者様も含めて、一般相対性理論でも光速度不変の原理は踏襲しているとのことでした。 「局所的には光速度」ということです。一般相対論では「時空の歪み」と重力を同一視するわけですが、自由落下系を用いて歪みがない局所系を記述できます。そして光は常に自由落下です。 >ですから、やはりNo.4のお礼欄に書いた矛盾が生じるのではないかと感じます。  矛盾が無いのはそういうわけです。光が届かなくなるということには、重力(もしくは等価である加速度)でも発生しますが、空間の膨張とは切り離して考えたほうがよいでしょうめ。 >こうなると空間は別のものと割り切って、空間の速度と光速度を単純に足し算していいのです。 >No.4のお礼欄では、光速以上で遠ざかっている遙か彼方の宇宙について考えましたが、 >もう少し近くの「空間の膨張により、光速以下で遠ざかっている距離の宇宙」でも同じように考えることができるのではないかと思っています。 >光源が「空間中」を高速で移動していた場合と、「光源のある空間」が膨張しているために移動している様に観測できる場合で、観測できる光速度に(僅かでも)違いでてくるのではないかという疑問が残ります。  それは共動距離で理解された通りです。2200万光年を137億年かけて光が到達したことを、ある種の光速度とするのであれば、その速度は2200万光年/137億年と、非常に遅い光速度となります(そういう光速度は通例としては用いられません)。  以下は、そういう光速度ではなく、不変として用いられている真空中の光速度(秒速30万km)のみを光速度と呼ぶこととします。これは真空で静的な空間での光速度、つまり真空で重力の影響が一切ないときの光速度ということです。  極めて厳密には、光にも重力はあるので、測定不可能とはなります。現実的には、地表の空気中程度では、通常は無視できます。しかし、逆に非常に精密な観測では地球の重力の効果を利用したものもあります。 >例えば、太陽系の近く(空間の膨張の影響が非常に小さい場所)を0.5cで遠ざかっている光源からの光と、  測定が静的な慣性系の空間で行われるとして、(真空中の)不変の光速度です。ドップラー効果はあります。 >彼方の空間の膨張で0.5cで遠ざかっているように観測される距離にある光源(その光源は光源周囲の空間に対して静止していると仮定)からの光の速度を  どこであれ、静的な慣性系の空間で測定すれば、(真空中の)不変の光速度です。ドップラー効果はあります。 >比較した場合では、後者は光速度に空間の速度が足し算されないのでしょか?  足し算はされません。 >前者は特殊相対論の範疇ですが、後者は一般相対論の範疇になると思いますので、何らかの補正が適用される気もしますが……  膨張速度が顕わな空間や、重力等の加速度系では、局所系とは言えない大域的な距離の2点間で測定する光速度は、真空中の不変の光速度とは異なる結果を得ます。 P.S.  ここでいう局所系とは、厳密には「どんな小さな正の数より0に近い距離の空間」という意味です。要は微分するということです。位置の微分が速度であることはご存じかたお思います。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 お礼が遅くなってしまいまして申し訳ありませんでした。 いただいたご回答について、理解(あるいは納得)できない部分もありますが それは単に、私が一般相対性理論の知識に疎いことかに起因するものと思います。 もう少し勉強してみますね。 何度もお付き合いいただきましてありがとうございました。

その他の回答 (9)

回答No.10

光速不変はどうも嘘のようです。 >できればソースを示していただけると嬉しいです。 ソースと言えるかどうかは分かりませんが、一読ください。 http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1089924890 ---- 光にも慣性があるようです。 >光に慣性があるということは、光子は質量を持っているということですか。 慣性に質量の有無は関係ありません。 質量が関係するのは「慣性力」です。 この世に存在するもの全てに慣性が働きます。 しかも、平等にです。 大人であっても、小さな子供であっても慣性は 等しく平等です。そして限りなく小さいもの 質量があるのかないのか、人間には測定すること のできないものでも、存在するものなら全て 平等に働くのが慣性です。 慣性が働かないものがもし有るとするなら、 絶対静止があることになります。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 貼って頂いたリンク先を拝読いたしましたが 残念ながら、どういった意味があるのか理解できませんでした。

回答No.9

光速不変はどうも嘘のようです。 光にも慣性があるようです。 >できればソースを示していただけると嬉しいです。 残念ながら、公けに認められたソースは、ありません。 ですが、反対に「光には慣性がない」についてのソースもありません。 つまり、光に慣性があるのかないのか、そのことについてはっきりさせて いないのです。 不思議だと思いませんか? こんな基本的なことについてアインシュタインをはじめ、 誰も触れたがらないのです。 それでいて、「光時計」の話の時には光に慣性があるかのような 説明図が用いられます。 全く妙な物理が横行しています。 >光に慣性があるということは、光子は質量を持っているということですか。 質量の有無と慣性は関係ありません。 質量が関係するのは「慣性力」です。 質量があろうがなかろうが、この世に存在する全てのものに 慣性があります。しかも平等なのです。 でなければ、絶対静止が存在することになるからです。 貴方も是非考えてみてください。 光が慣性を持たなければどんな動きをするのかと。 下図はその一助になればと思い添付します。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 ところで「慣性力」とはどういうものでしょうか? 明確な定義がありませんと、他の方に理解はされないと思いますよ。

noname#175206
noname#175206
回答No.7

 お礼、ありがとうございます。#4です。 >宇宙の膨張速度が今のままであり、宇宙が永遠に存続すると仮定した場合に、そのような地球までの間の空間の大半が光速以上で遠ざかっているような場所からの光もいずれは地球に到達するのでしょうか?  後退速度が光速度以上である限り、決してそこからは光は届きません。 >感覚的には到達しないような気がするのですが……その場合には、光源が光速度以上で遠ざかっている場合には光が到達しないことになります(ある意味あたりまえですが)  その感覚で正しいです。 >これは光源の運動によらず光速度不変であるという原理に矛盾するような気がします。  これは、たとえば超光速のタキオンからの光を考えるのとは事情が違います。普通の物体から普通に光が出ています。光が何に対しても光速度ということから、超光速で去って行きながらでも、こちら向きにその光が届きそうに思えるのも自然です。  しかし、後退速度は物体の場所が遠のいているわけです。仮に発光した物体の付近の膨張を考えなくて良いとします(地球の近傍だって考えないでいいので不自然ではないです)。  物体からの光は物体の周りでは光速度不変の原理通りに光速度です。でも、それは物体の周りの空間が静的で、その空間にいればの話です。はるか遠距離の地球からしたら、その空間自体が速度を持って遠ざかっています。光速度不変は静的な空間を共有している場合にのみ成立します。その静的な空間自体に速度があれば、特殊相対論の前提から外れ、特殊相対論の無制限な適用ができなくなります。  こうなると空間は別のものと割り切って、空間の速度と光速度を単純に足し算していいのです。光速度以上の後退速度であれば、そこからこちらに向かおうとする光は、後退速度より光速度の分だけ、ゆっくりにはなるけれど、やはり遠ざかるしかないわけです。

siffon9
質問者

お礼

再度のご回答ありがとうございました。 > 物体からの光は物体の周りでは光速度不変の原理通りに光速度です。でも、それは物体の周りの空間が静的で、その空間にいればの話です。 > はるか遠距離の地球からしたら、その空間自体が速度を持って遠ざかっています。 > 光速度不変は静的な空間を共有している場合にのみ成立します。 > その静的な空間自体に速度があれば、特殊相対論の前提から外れ、特殊相対論の無制限な適用ができなくなります。 空間の膨張があるので、特殊相対論の無制限な適用ができなくなるというのは理解できます。 だとすると一般相対性理論の考えを用いると、上手く説明できるということなのでしょうか? そうであれば疑問は解消します。 ただ、他の回答者様も含めて、一般相対性理論でも光速度不変の原理は踏襲しているとのことでした。 ですから、やはりNo.4のお礼欄に書いた矛盾が生じるのではないかと感じます。 >こうなると空間は別のものと割り切って、空間の速度と光速度を単純に足し算していいのです。 No.4のお礼欄では、光速以上で遠ざかっている遙か彼方の宇宙について考えましたが、もう少し近くの「空間の膨張により、光速以下で遠ざかっている距離の宇宙」でも同じように考えることができるのではないかと思っています。 そうだとすると、Q2で質問させていただいた内容に戻りますが、 光源が「空間中」を高速で移動していた場合と、「光源のある空間」が膨張しているために移動している様に観測できる場合で、観測できる光速度に(僅かでも)違いでてくるのではないかという疑問が残ります。 例えば、太陽系の近く(空間の膨張の影響が非常に小さい場所)を0.5cで遠ざかっている光源からの光と、彼方の空間の膨張で0.5cで遠ざかっているように観測される距離にある光源(その光源は光源周囲の空間に対して静止していると仮定)からの光の速度を比較した場合では、後者は光速度に空間の速度が足し算されないのでしょか? 前者は特殊相対論の範疇ですが、後者は一般相対論の範疇になると思いますので、何らかの補正が適用される気もしますが……

回答No.6

光速不変はどうも嘘のようです。 光にも慣性があるようです。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 できればソースを示していただけると嬉しいです。 光に慣性があるということは、光子は質量を持っているということですか。

  • umisho
  • ベストアンサー率40% (2/5)
回答No.5

Q1 光速度不変は局所的には成立し、大域的には成立しません。 重力場では空間の密度が均一ではないので、 光自身はその近傍の空間に対して光速で進みますが、 遠方から見ると光速よりも遅い速度で進むように観測されます。 盆地や山を時速100kmで進んでも、地図上で見れば1時間に100kmも進めません そんな感じです。 Q2 同様ですが、宇宙(空間)の膨張に対しても局所的には光速は一定です。 地球で光の速度を観測した場合、どの光も一定速です。 膨張が光の速度そのものに影響を与えることはありません ただし、銀河Aから銀河Bまでの距離を光が到達する時間で割って速さを求めた場合には 光速よりも速い結果が導出され得ます。 光が進んでいる間に銀河A銀河B間の空間の密度が高くなっていくからです。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 > Q1 > 光自身はその近傍の空間に対して光速で進みますが、 > 遠方から見ると光速よりも遅い速度で進むように観測されます。 ほかの回答者の方と異なりますね。 質問にも書きましたが、重力の大きな場所か観測した場合には、時間がゆっくり進むように見えるので光の波長が長く観測される、という説明は読んだ記憶があります。 重力場の影響は、光の速度にも及ぶのでしょうか? > Q2 > 光が進んでいる間に銀河A銀河B間の空間の密度が高くなっていくからです。 よくわからないのですが、空間が膨張すれば密度は下がるように思うのでが。 それ以前に「空間の密度」というものが分かりません。

noname#175206
noname#175206
回答No.4

>Q1. 光速度不変の原理は、一般相対性理論でも前提となっているのでしょうか?  そうです。特殊相対論は、一般相対論にとって、それに含まれる理論、つまり特殊相対論は一般相対論の一部ですので、光速度不変の原理は自動的に含まれています。 >Q2. 宇宙の膨張との関係について > この「空間の膨張」の光速度への影響というのは、「光源の運動」とおなじと考えてしまって良いのでしょうか?  特殊相対論における光源の運動ということでしたら、駄目です。特殊相対論は、空間が静的、つまり現在の宇宙のような膨張をしていない空間という前提があります。  その前提ではなく、空間の膨張も考慮すると、特殊相対論だけでは手に負えない現象も出てきて、一般相対論の説明する範囲も使って解く必要が出てきます。 > つまり、近くの恒星から発せられた光の速度と、はるか遠くの銀河から発せられた光の速度を比較した場合に、「空間の膨張」の影響で異なって観測されるということはあるのでしょうか?  地球に到達した光の速度は、どの恒星からであっても同じ速度です。  問題は、遠くの恒星や銀河からはるばる遠距離を渡ってきた光でしょうか。  観測可能な宇宙の半径は137億光年だとされています。この値は、また観測により変わるかもしれませんが、膨張する宇宙の速度、つまり後退速度が光速度になる半径までが、観測可能な宇宙です。  それが137億光年ですが、その付近からの光が観測できたとすると(130億光年先だと観測実績がある)、その光は137億年前に発せられた光です。これが、137億光年離れた位置で発せられた光かと言うと、そうではなく2200万光年です。  2200万光年離れた位置の発光ですが、空間が急速に伸びたため、地球に届くまでに137億年かかってしまったわけです。言葉遊びみたいな感じで、あまり意味はありませんが、2200万光年を137億年で割れば、137億年前の光の平均速度だとすることもできます。  ニュートン力学での時間・空間に歪みが無い前提での速度、特殊相対論での、空間は運動とは無関係には伸縮しないという前提での速度は、空間自体が勝手に伸縮すると、単純には適用できないということです。  しかし、空間の膨張についての後退速度のドップラー効果は、普通に言う、静的な空間の速度と意味・定義が異なるとはいえ、静的な空間で離れて行くのと同じ計算になります。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 > その前提ではなく、空間の膨張も考慮すると、特殊相対論だけでは手に負えない現象も出てきて、一般相対論の説明する範囲も使って解く必要が出てきます。 重力場による歪みや、加速度の影響だけでなく、空間の膨張も一般相対論で説明できるということですね。 > 観測可能な宇宙の半径は137億光年だとされています。この値は、また観測により変わるかもしれませんが、膨張する宇宙の速度、つまり後退速度が光速度になる半径までが、観測可能な宇宙です。 > それが137億光年ですが、その付近からの光が観測できたとすると(130億光年先だと観測実績がある)、その光は137億年前に発せられた光です。これが、137億光年離れた位置で発せられた光かと言うと、そうではなく2200万光年です。 Wikipediaの「宇宙」の「大きさ」項によると、その場所は、現在約465億光年の距離にあって、光速の約3.5倍の速度で地球から遠ざかっているそうです(共動距離というのだそうですね) 素朴な疑問になりますが、更に遠方の宇宙は、更に大きな速度で遠ざかっているのだと思います。 宇宙の膨張速度が今のままであり、宇宙が永遠に存続すると仮定した場合に、そのような地球までの間の空間の大半が光速以上で遠ざかっているような場所からの光もいずれは地球に到達するのでしょうか? 感覚的には到達しないような気がするのですが……その場合には、光源が光速度以上で遠ざかっている場合には光が到達しないことになります(ある意味あたりまえですが) これは光源の運動によらず光速度不変であるという原理に矛盾するような気がします。

  • chiha2525
  • ベストアンサー率10% (245/2384)
回答No.3

Qには関係ないのですが(他の方が答えておられるし)、こういう場合に言う光の速度というのは、群速度でも位相速度でもなく、波頭速度のことですので、お間違いないように♪

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 教えて頂いた速度の種類について、いずれも知らないものでしたので調べてみました。 波の速度にもいろいろと種類があるのですね、勉強になります。 とある検索先に、群速度が光速を超えることに成功したとありました。 どういうことかちょっと想像しにくいのですが、また勉強してみます。

  • tohoho2
  • ベストアンサー率23% (16/68)
回答No.2

>Q1. 光速度不変の原理は、一般相対性理論でも前提となっているのでしょうか? 以下のページが参考になるかも。 http://blogs.yahoo.co.jp/astraysheep2/folder/20696.html

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 リンク先、拝見させていただきましたが、私の知識では少々荷が重そうです。 申し訳ございません。

回答No.1

A1.一般相対性理論は、特殊相対性理論が光速不変性をベース   に等速直線運動と時空の相互変換を扱っていたのに対し、   加速と重力の等価性を加えて、より普遍化したものです。   よって当然、光速不変性を踏襲しています。   重力場や運動する物体において時間が遅れるのは、光速が   不変であるがゆえにであり、もし逆に光速が遅くなれば、その   物体の時間=波動の間が詰まって、振動数が多くなる=時間   が早く過ぎる事になってしまいます。 A2.「空間の膨張」といっても、宇宙空間に気体がある訳ではなく、   宇宙の全ての物体が、遠ざかっている事を「膨張している」と   表現している訳で、運動する物体からの波動がドップラー効果   によって振動数が小さくなるという現象を観察しているだけです。   単なる相対運動である以上、先の「光速不変性」は何も変わりません。

siffon9
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 > A1 あまりも当たり前の前提なのか、私のみた一般相対論の説明には書かれておりませんでしたので質問させて頂きました。 ご回答いただいて、すっきりしました。 > A2 光源が「空間中」を高速で移動していた場合と、「光源のある空間」が膨張しているために移動している様に観測できる場合で、観測できる光速度に違いがあるか、ふと疑問に思い質問いたしました。 観測者は、いずれも同じに観測できる(光速度は不変)と考えて良いのですね。

関連するQ&A

  • 光速度不変の原理

    特殊相対性理論の説明で、走る列車の床に置かれた光源から出た光がその真上におかれた鏡との間を往復する現象を観測する場合がよくあります。このときの説明では、地上の人から見ると光は最初斜め上方に進み、鏡で反射したあと斜め下方に進みますとあります。あたかも、列車の中で真上にボールを投げ上げた様子を地上から見るとボールの軌跡が放物線を描くのと同じように、光の速度に列車の速度が加わったような説明です。これは、光の速度は光源の速度に依存しないという特殊相対性理論の原理に矛盾していないのでしょうか。

  • 光速度不変の原理

    GW中暇なので、相対性理論について考えています。 その中の、光速度不変の原理がぴんときません。 光だけが誰から見ても秒速30万キロの速度を持つというのは、 まあ良しとして、じゃあ光から見た光はどうなるのでしょうか?

  • 光速度不変の原理に関することで教えてください

    質量をもつものは、光速度に達すると質量が無限大になってしまうので 光と同じ速度で移動する宇宙船は作れないと思いますが、(光は質量を 持たずエネルギーだけなので光速度となっている?)仮にですが、光速度の 90%の早さで移動する宇宙船に載っていた場合でも、それと並行して同じ方向に 走る光は、光速度不変の原理に従って、静止してる場合と変わらず、1秒間に 30万キロで飛んでいくのを観測する事になるそうですね。不思議ですが・・ それなら、もし光が2つ並行して宇宙空間を飛んでいた場合、片方の光から 他方の光を見たと仮定した場合ですが、やはり30万キロで飛んでいくのでしょうか? それとも、並んで同じ速度で飛んでるのを見ることになるのでしょうか? いったいどのように見えるのか教えて頂きたいのですが。 この質問は、そんなことは出来ないから回答できないとかではなく、理論上は 光速度不変の原理では、どう見えるかをお教えください。

  • 光速度不変の意味

    光速度不変の意味 最近またアインシュタインに関する本を読んで、しばらくぶりに相対性理論の事を考えてみたのですが、光速度不変というのは理論というより測定の結果から出てきたものだったと思います。光の速度が、光源と観測者の関係がどうあろうと遅くも速くもならずに一定であるということ自体は、物理学的にどういう意味があるのでしょうか?それは光というものを理解するのに何か具体的なヒントを与えるものなのでしょうか? 光速近くで運動する物体の時間が遅くなるとか、その物体を外から観測したときに長さが短くなるといったことと、光速が不変であるということが、頭の中でどうもしっくりと結びつきません。

  • 光速度不変の原理は正しいの?

    以前にも質問させていただいたのですが、光速度不変の原理のうち、特に「観測者が移動しても相対的な光速は不変である」点についてよく理解が出来ません。 例えば、2台のロケットが平行に時速30万キロ(光速)で移動していたとします。 この2台のロケットは同じ速度で同じ方向に進んでいるのですから、どこまで行っても並行していますよね? つまり相手のロケットの相対的な速度は時速0キロですよね? でも光速度不変の原理によれば、ロケットの中から見た相手のロケットの相対速度は時速30万キロでなくてはならなくなります。 矛盾していませんか?

  • 光速度不変の原理の根拠は

    特殊相対性理論が生み出される時代背景を調べています。地球の絶対速度が0になったということから相対性原理が導かれたということはわかったのですが、光速度不変の原理はほかに何か根拠があるのでしょうか。それとも絶対速度0から同時に導かれるということなのでしょうか。  回答よろしくお願いします。

  • 光速度不変の原理について質問です

    「相対論」共立全書 後藤憲一著には次のように書かれています。 【光速度不変の原理】『真空中の光の速度はすべての慣性系で同じ一定値をとる.」 「真空中の光速度はどの慣性系で観測しても,光源の運動にも光の進行方向にも無関係に一定値cになることを示している.」 このことは、「時速100kmの電車の中から時速80kmでボールを投げると、地上から見ると、時速180kmになるが、同じ電車の中から光を発射した場合、電車の中の人が見ても、地上から見ても同じく30万km/sであるという意味」だそうです。 そこで質問ですが、このとき、電車の中の人と地上の人は、それぞれ、光の速さをどんな手段で測定するのでしょうか? この問いに答えるには、光の速さを測定するために、光そのものを使用することは出来ないことが前提になると思います。さらに、光の速さを測定するために、光の反射の性質も使えないことを前提にお願いします。なぜなら、反射することによって、光の速さが変わらないとは言えないからです。

  • 相対性理論:光速度不変

    特殊相対性理論を勉強したはずなのですが、 すっかり忘れてしまいました^^; 確か、光速度普遍とは相対速度には当てはまらないと 聞いた事があったような気がするんですが^^;; これって間違ってますか? それプラス以下の質問。。 光速度不変とは、相対速度も不変なのでしょうか? 例:光の速さで飛んでいるロケットA、Bが衝突するとき、観測者には 2cの速さでぶつかったように見えるのではないですか? (でもこれって、ロケットAが止まってると考えたら、ロケットBが 2cの速さでロケットAに近づいてる事になりますから、やっぱり おかしいですね^^;) それと、光速で進むロケットの中で進行方向と同じ向きに光を 出したとき、その光をロケットの外側で観測すれば、 ロケットの中を進行方向と同じ向きに進む光は ロケットの外にいる観測者には“2c”として観測されるように思うのですが、 相対性理論はこれをどのように説明しているのでしょうか? 時間の遅れ、ローレンツ収縮などを使って説明してくださいm(_ _)m

  • 光速度不変の原理を使わずローレンツ変換を求む

    光速度不変の原理を使わずローレンツ変換が導けるという記述をみかけます。たとえば「アインシュタイン特殊相対論を横取りする」ジャン・ラデック。 実際の計算がないので、この内容の書籍やサイトをご存じ方がおられましたらご教示下さい。

  • 光速度が不変なのには理由があるのでしょうか?

    光速に関する素朴な質問です。 1.なぜ光速度は不変なの?  光の速度はいかなる理由によって不変と決まっているのでしょう。  方程式を解くように論理的に説明ができるのでしょうか?  それとも実験結果を受け入れているだけですか。 2.本当に光速度は不変なの?  空気、真空、水の中でも進む速度は同じですか?  光が水に入ると屈折しますが、これは速度が変化しているのではありませんか。  AからBに向かう光の渦の中をBからAに向けて発射された光は遅くなりませんか?  光に邪魔(干渉)されて遅くなる気がするのですが。 3.どうして遅くならないの?  光速に限界があるのは、光子に質量があるためと理解しています。  しかし、遅くすることは可能なのではないでしょうか?  光子の質量を重くしたり、エネルギーを奪うようなことはできないのでしょうか。  波動の性質を変えたりできませんか? 4.電磁波の進む速度は?  光は電磁波の一種、可視光線だそうです。  他の電磁波、X線、紫外線、マイクロ波、ラジオの速度はどれくらいですか?  光より遅いとすると、どうして遅いのでしょうか? 5.時間が進むのは一定であるという前提で相対性理論はできませんか?  相対性理論は、光速度が不変であると仮定して成り立っています。  だから時間の進み方が早かったり、遅かったりします。  逆に時間が進むのが不変であるという仮定して、新相対性理論はできませんか?