• 締切済み
  • 暇なときにでも

宇宙最速は光以外にある?

光より速い速度で遠ざかる天体があるそうですが たしか光が宇宙最速だと聞いていたのですが、 どうしてなのでしょうか? 速さに上限はないということでしょうか?

noname#2813
noname#2813

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数17
  • 閲覧数1592
  • ありがとう数48

みんなの回答

  • 回答No.7
  • nonkun
  • ベストアンサー率27% (98/357)

何だか話がややこしくなってきたので整理します。 光の速さが一定なのは静止している人が見た場合の話。 動いている人から見ればその動いている分の速度が変わります。ですから例えば光速の2/3でお互いの反対方向に離れていく物体があるとすると、その一方から見れば光速の4/3の速さになります。これが私が相対的には光速以上になると書いた理由。でも静止している人から見れば光速より遅いですよね。 で、話をややこしくした原因の光速が一定と言うことについて物理を用いて説明します。 しかしもう10年ほど前の記憶だけを頼りに書きますので細かい点は忘れてしまってることを前もってお詫びします。 運動エネルギーは1/2×(質量)×(速さ)×(速さ)で表されますが、光の構成物質の光子は非常に小さいのでこの式に当てはめると非常にエネルギーが小さいものになってしまいます。身近なところでは光が物を暖めるだけのエネルギーが無いと言うことになってしまいます。 そこで光の運動エネルギーを考えるときには光は波動と扱って、ある非常に大きな定数を掛けて表すことになりました。(この辺の詳細は忘れました) で準備が出来たところで、動いている物体から光が放たれたときの光速ですが、動いている物体から光がもらうエネルギーは最初に書いた「1/2~」なので、仮に光速に近い速度で移動していても光の運動エネルギーからすれば無視できるほど小さいのです。(質量が非常に小さいので) つまり動いている物体からの影響は無視できるほど小さいので光速が一定のように見える。ということです。 どなたか詳細のレス下さい。お願いします。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ありがとうございます。勉強になりました。

関連するQ&A

  • 光の速度を超える宇宙

    宇宙はものすごい速さで広がっているといいます。 そして、この世界では、光速が一番早いですよね。 そして、宇宙が広がる速度は、地球から遠ざかるほど速くなります。 だから、どんどん遠くなると、光の速度を超えますよね。 そう考えると、光の速度を超えることはできないというのは、 予測に過ぎないという結果にならないでしょうか? まぁ、インフレーション理論によれば、宇宙の膨張は 光のスピードを超えて加速していくわけですけど、 光より早く遠ざかる物体という運動は、 相対論とは矛盾しないということになりますけど。 物体は周りを取り巻く空間に対し相対的に静止していて、 光より早く膨張するようになるのは、空間そのものですが、 光の速度を超えたということは、これからの日本は、 「宇宙の膨張が一番はやい」という科学になるのでしょうか?

  • 宇宙の光の速度は不安定?

    ブラックホールは重力で光(秒速30万km)すら離さないから暗いと聞きますが、 そうなると宇宙から届く光は、みんなそれぞれの恒星や中性子星などの重力を受けて 速度がマチマチって事なんでしょうか? 時々「2億光年彼方」などという言葉を聞きますけれど、 あまりに重力が強い天体から届いた光は実はもっと遅れているなんて事も 起きてるのでしょうか? それとも単に、別の方法で計算した距離を光の速度で割っただけなんでしょうか?

  • 宇宙人についての疑問

    宇宙人が居るとして、人類に出会うには、 (1)宇宙人が光の速さの何倍で宇宙空間を移動することが必要とおもいますか? (2)その移動速度は可能ですか? よろしくお願いします。

  • 回答No.6
  • Astroia
  • ベストアンサー率47% (20/42)

相対性理論は、特殊相対性理論も一般相対性理論も、その正しさが証明されています。相対性理論のために行った実験・検証は、全て相対性理論の予言どおりの結果になっています。例えば、粒子加速器で加速された素粒子は寿命が延びたことが実験で証明されています。一般相対性理論の証明としては、水星の近日点の移動によって証明されています。 ちなみに、相対性理論は超高速を禁止しているわけではありません。物体を「加速」することによって光速以上の速度にすることはできないといっているだけです。 例えば、パチンコ店などによくある、電球を点滅させて光が走っているように見える電飾の速度は、光速以上になり得ます(但しそんなに長い看板はないでしょうが)。 また光速で移動する物体の進行方向と逆向きに高速度に何かを打ち出した場合は、やはり打ち出したものも光速で移動します。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ありがとうございます。 とても勉強になりました、

質問者からの補足

車が走っているときにライトをつけると、 そのライトは光以上の速度になるのでしょうか? もし、何回であれば簡単に説明していただけると幸です。

  • 回答No.5
  • y45u
  • ベストアンサー率27% (140/516)

相対性理論というのは正しい事が立証されているのでしょうか?それとも、それが正しいという事を前提にいろいろな事を考えるものなのでしょうか?簡単にわかりやすい相対性理論を説明してくれているサイトをご紹介願えないでしょうか、みなさま。 光速で飛ぶロケットから、推進方向と逆向きに光速で何かを打ち出した場合、光速で飛んでいくものなのでしょうか?単純に考えるとその打ち出されたものはその場に静止しそうな感じがしますが、御回答の中に光の速度は変わらないというのがありましたけど、それでいくと静止せずに光速でロケットの推進方向とは逆に飛ぶという事??

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

お役に立てなくて申し訳ないのですが、 授業で習ったことによると、 現在は相対性理論が正論だけど、 また時代がくだるとどうなるかわからないのだそうです。

  • 回答No.4
  • pine
  • ベストアンサー率75% (3/4)

相対性理論が正しければ、光の速度が上限となるはずですから、光より速い速度で遠ざかる天体というのは、存在しないはずですが・・・ 光速の半分の速度で推進するロケットから、推進方向に向かって光を発すると、この光の速度は感覚的には光の1.5倍の速度になりそうですが、やっぱり光の速度は秒速30万キロメートルを上回ることは無いのだそうです。これは、物体の運動においても同様なのだそうです。お互いに光速で遠ざかる物体間の相対速度も、光速の2倍にはならず、光速となるようです。 あくまでも、相対性理論が正しければの話ですが。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

みなさん、まじめに答えていただきありがとうございます。 天文学は少し頭を突っ込むととても難解な数式が出てくるようですが、 それでもこういったことは興味があります。 地球と反対側に膨張する物体であれば光より速いと言うことが可能であるというご指摘勉強になりました。

  • 回答No.3

光速について、私の聞いた話は前の2人と違うんです。 光の速度は変わらない。 というものです。だから、光速で移動する宇宙船から前に向かって光を出しても、その光の速さは、2倍にならない。つまり、光速をCとすると、C+C=2Cにならずに、C+C=Cである。 それが特殊相対性理論なんだそうです。 では、なぜ光の速度が変わらないかというと、変わっていくのが、時間や距離が変わるのだそうです。 (速度=距離÷時間で求められるのだから、速度が変わらないのならば、それ以外が変わると考えれば良いと思います。)

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.2
  • nonkun
  • ベストアンサー率27% (98/357)

y45uさんが正解です。 相対的に見て。と言うことになります。 また、ビックバン理論では宇宙の果てがありますが、この光より(相対的に)早い天体の存在があるということを考えると、(地球から見た)宇宙の果てに行ってもそこからはまた地中から見たのと同じ半径の宇宙がある(様に見える)のです。 つまり宇宙の果てと思ってたのはそれより遠いところからは光が届かないので判らないというだけのものなのです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.1
  • y45u
  • ベストアンサー率27% (140/516)

光より速い速度で遠ざかるというのはあくまでも地球から見ての話ではないですかね? 宇宙は膨張し続けていると聞いた事がありますけど、太陽系、もちろん地球もどの程度のスピードかは知りませんが動いていると考えると、光速で遠ざかる物体があってそれが地球の移動方向と反対方向に向かって遠ざかっているのなら、地球から見てその物体は相対的に光速+地球のスピードとなって光速より速いような・・・ 今後の回答が見たいので、口出ししてみました・・・ 光が宇宙最速ってのはあくまでも理論値ですよね。それよりも速いものがあれば面白いなあ。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 宇宙の誕生

    120億光年とかでしたがサイエンスゼロで450億光年とか。しかも光速度より早い速度の天体は観測出来ないとか。結局は宇宙の誕生はわからないが正解ですか。

  • 相対論の速度合成則について

    宇宙は膨張しているため遠くの天体ほど速く遠ざかっているそうですが、 そこで相対論の速度合成則で1.5cの速さで遠ざかる天体が後方にcの光を出したときの光の速度を求めてみました。 W+v/(1+Wv)=(1.5-1)/1+1.5*(-1))=-1 となり後方にcの速度で光がでてくるということは、 超光速の天体も観測できるということでよろしいのでしょうか?

  • 遠ざかっている宇宙は慣性系?

    宇宙の広がりがよく理解できません。 地球から遠ざかっている天体も慣性系ということでいいでしょうか? よく理解していないのですが、それでも自分なりの理解と疑問を書いてみます。 宇宙は広がっていて、遠くにある天体はどんどん地球から遠ざかっていってます。 また、遠くにある天体ほど、遠ざかるスピードも早くなります。 だとすると、地球から見ると、それらの天体はどんどんと自分から遠ざかるスピードが早くなる、つまりは「加速」しているように見えますよね。 地球から距離αの地点で秒速βで遠ざかってた天体は、次の瞬間、距離α+の位置にいるので、遠ざかるスピードはさらに早くなり、β+になるという理屈です。 ということは、速度が上がっているので、それらは慣性系ではなく、加速度が発生しているように思えます。 しかし、もちろん、そんなはずはないですよね。 遠ざかる天体が地球に対して加速度を感じているはずはないでしょう(当然、向こうの天体から見たら遠ざかっている我々の地球も加速度を感じていないわけですし)。 このへんがよくわかりません・・・・。 地球から見て「加速しているように見える」だけで、静止系ということでいいでしょうか? あと、更に追加で質問なのですが、 そうやってどんどん遠ざかっている天体がついには地球から見て光速に達した時、もう地球からは観測できないことになるそうですが、もし、その遠ざかる天体が静止系であるのなら、例えその天体がどんなに速いスピードで遠ざかろうと、いつかは地球にそこからの光が届く(つまりは観測できる)のではないでしょうか? 地球から相対速度が光速で遠ざかる天体でも、そこから出る光は光速で地球に向かってくるわけですから、いつかは届くのではないでしょうか?

  • 宇宙誕生の頃の光の届き方について

    小学生のような質問をさせて下さい。 宇宙の話で「遠くを見ることは過去を見ること」とよく言いますが、 例えば、今地球から見えるアンドロメダ銀河はおよそ250万年前の姿というのは理解出来るのですが、宇宙誕生の頃の距離とされる130億光年以上彼方の光というのについて、そもそも宇宙というのはミクロの一点から膨張して始まって現在の大きさになっているのだから、138億年前は目と鼻の先だったんじゃないでしょうか? だとしたら、なぜ目と鼻の先の光が130億年以上もかけて届くのでしょうか? 天体の位置が過去も未来も固定していれば解りやすいのですが、膨張を考えると頭が飽和してしまって良く分かりません。多分何かとても単純なことを勘違いしているだけだと思います。どなたか猿でも分かるように説明していただけないでしょうか? お願いします。

  • 光の速さは光の色(=波長)によって速度が異なるんですか?

    光の速さは光の色(=波長)によって屈折率が異なる ということについて質問です。 屈折率は n = (媒質Aでの速さ)/(媒質Bでの速さ) で表され、波長が小さいほうが屈折率が大きいので 光というものは光の色(=波長)によって速度が異なると考えていいのでしょうか? そうならば、下記の光速の値: "宇宙の真空中における光速の値は 299,792,458 m/s(≒30万キロメートル毎秒)” は、光の平均的速さになるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 宇宙について

    宇宙について 宇宙は有名な通り何万光年とか 光の速さでも何万年かかる世界です。 その世界をどうやって人類が行ける のでしょうか?最新の宇宙技術を 是非教えて下さい。

  • 宇宙は膨張している?

    私は天文も物理も素人な高卒です。 (高校時代は天文部でしたが) 先日、青木和光さんの「星から宇宙へ」を読み、 漠然と知っていた、宇宙が膨張するとか、その他色々を 少しだけ体系的に?わかりやすく教えていただいた感じです。 もちょっと知りたいけど、本な故に質問ができず、 ここに書いてみる事にしました。 宇宙が膨張しているのが、遠い天体ほど高速に遠のいているのが 観測上実証できた。 とあったのですが、遠い天体ほど、光は昔の光だと思うのです。 膨張が昔は早く、だんだんゆるやかになっていく。という感覚であるならば、 遠い天体は、昔の状態だから、その当時は早く、 近い天体ほどゆっくりになるのは、そりゃそうなんじゃね?と思いました。 だから、「遠い天体ほど早く遠のいている。」っていうダケじゃ、 まだ加速している。とか、それはわからないんじゃないかな? と思うのですが、それがどういう理屈で証明されたとしたのかが ぐぐったけど、わかりませんでした。 ここさミロ。でもいいので何かご存じの方よろしくお願いします。

  • なぜ時間の尺度に光がもちいられるのですか?

    タイムマシンのように時間を操作する問題を議論するときに必ず光の速さのことが書かれていますが、なぜ光の速さが重要になるのですか?一番はやいからなのか ’光’であることが重要なのか、もし光より速いものがみつかれば光ではなくその光より速いものが重要になるのか。。光と同じ速さで走れば鏡に自分の顔がうつらないという話しは聴いたことがありますし、その原理もわかるような気はするのですが、光と同じ速さの宇宙船にのっていれば年をとらないとか、なんで’光の速さ’なのかがわかりません。もし知ってらっしゃる方がおられましたら教えてください。

  • 光より早いもの?光の速さは可変?

    光より早い物って存在有るんですか? 僕の知識では光より早いと過去に行く(特殊相対性理論?)! 光より早い物はないって理解してるんですが・・・(間違ってるかもしれません) ここから本題に入ります。(光の速さ:V1とする) 静止している物から光を発光すると光の速さはV1。 ここでマッハ2くらいで飛ぶ飛行機(速度V2)から光を出すとV+V2となり 光より早くならないんですか?そしたら過去に光が行くのですか? もし光の速さが変わらないのであれば光の速さは伸縮するんですか??? なぜ早さが変わるんですか?教えてください。

  • 宇宙の膨張

    ハッブルが、遠ざかる他の天体が、実際よりも赤く見えるので、 宇宙は膨張していると判断した(光のドップラー効果)といいますが、 「実際の色」はどうやって知ることが出来たのですか? (見かけの色は観察で知ることができますが)