• ベストアンサー
  • 暇なときにでも

光の速度の不思議

NHKで相対性理論を説明する番組を見ましたが 光の速度は秒速30万キロ以上でも以下でも無く一定ということは分かりました。 となると仮に、宇宙空間を高速で走る列車の中で、進行方向、また後方に発した光は 列車に乗っている人から見て、前方へ発した光は後方に発した光よりも列車の速度の 分だけ遅くなると解釈して良いのでしょうか? もし、列車に乗っている人から見てどっちも同じ速度となると、列車の外から見た 光の速度は30万キロを超える速度になるのでは、、と思ってしまいます。 テレビ番組では宇宙船から上下に出した光の説明をしてましたが、前後に発した光の 説明はしなかったので、、的外れな質問かも知れませんがよろしくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数14
  • 閲覧数496
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.4

「光に追いつくことがある」、「空間が伸びることがある」、というのは間違いです。 まず、「光の速度は、常に、観測者から見て30万km/s」です。これは質問者さんの書かれたとおりです。 このため、光の周りでは、いろいろ常識に合わない現象が起きます。ここまでは、わかっているようですね。 >ということは、仮に60万キロある列車の真ん中で前後に光を発した場合は >列車の端まで光が到達するのに、前後それぞれ一秒ずつと解釈できますが >外から見ている場合は、前に発した光の速度と列車の速度を足すと、列車の >前が縮んで見え、逆に後ろは延びて見えるという事になり、列車全体の長さは >変わらず、列車の速度の分だけ真ん中が前に移動して見えるという事でしょうか? 外にいる人には、列車は一様に(前も、後ろも)縮んでいるように見えます。 そのうえで、外にいる人には、光は前にも後ろにも30万km/sであると見えるので、前の光は1秒より短い時間で、後ろの光は、もっと短い時間で、端に届くように見えます。 これは相対論の特徴の一つである「同時性が失われる現象」です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 そういえば「同時性」というのは番組で聞いたような でも、飛行船の中では前にも後ろにも同時に光が到達するということでしたが 外から見ている場合は飛行船の前が縮むというのは解るような気がしますが 後ろは宇宙船の速度の分だけ後に長く伸びてしまうような感覚がまだしてます。

関連するQ&A

  • 光の速度は同じ?   相対速度

    動画検索で タイムマシンは作れるのか?(1) を行うと、アインシュタインの相対性理論が説明されます。 時間はゆっくり進んだり早く進んだりするの話。 例えとして 新幹線が時速250KMで走行し、真正面から別の新幹線が、その新幹線に対して時速250KMで走行すると、体感(相対?)速度は500KM。 次に、新幹線が同じ方向に並走するとき、隣の新幹線は動いていないように見えるので相対速度はゼロ。 それで、光に置き換えますと、 秒速30万キロMですれ違うと、相対速度は秒速30万キロと変わらないそうです。並走していても秒速30万キロだそうです。 なぜですか。空間や時間が調整される側で光だけが別格なのはなぜ?

  • 光の速度と時間の流れと重力の関係について

    天文学や物理学は全くのド素人です。 つい先日、スカパーのディスカバリーチャンネルで宇宙の事をやってました。 そこで世界のすごい学者さん達が次から次へと解説してくれてました。 その中で、すごーく気になる事がありました。 時間の早さは重力によって変わってくるという内容でした。 比較的身近な例題として、GPS衛星について解説してました。 地表とGPS衛星では、時間の流れが少し違く、GPS衛星の方が時間の進み方が早いというものでした。 そして、この現象は地球の重力によるものであるとも解説しておりました。 ということは、光の速度、秒速30万キロという定義ですが、この速度も重力に影響されない宇宙空間では、時間の進みが速い分、30万キロ進む前に1秒過ぎてしまって、遅くなるって事でしょうか? そもそも、光の速度30万キロとは、どの位置で定義されたものなんでしょうか? もし地表で定義された速度であれば、GPS衛星と同じ位置での速度は、時間の進みが速い衛星付近での光の速度は、秒速29万9999.9998キロくらいの速度になったりするんでしょうか? もし、時間の進む速さにあわせ、同じ空間にある物体の移動速度も変わるなら、どの位置にいても同じ30万キロって事になるんでしょうか?

  • ブラックホールから光が出てこれない?

    今本を読んでいて気になり、インターネットで調べてみたのですが、これと言って的を得た答えがなかったので質問いたします。 ブラックホールが見えない理由は、ブラックホールに接触した光がブラックホールの重力によって外に出てこれないから。 で大まかに合っていると思うのですが、相対性理論によれば(相対性理論について多くのことは知りません)光の速度は一定のはずなので、どんなに強い力が働いていても秒速30万kmでブラックホールから脱出できる気がします。光は重力が作用するときだけ秒速30万kmじゃなくてもいいのでしょうか。 あ、でも水中を伝わる光の速度は0.75倍ですよね。これと同じように媒体が作用することによって、秒速30万kmじゃなくなるのでしょうか? それと、宇宙は加速しながら膨張していて、地球からはるか遠い銀河たちが光速を越える(実際には超えない?)のを、宇宙の境界線とか、人間が知ることの出来る限界とか言いますよね? もちろん光が得られなければ認識できないのでそう呼ぶのは分かります。 しかし亜光速で逃げて行く銀河たちから出た光もまた、絶対的に秒速30kmでないといけないと思うのですが、それらの光が地球に届かないのはなぜなのでしょうか。 しかもこちらの場合はブラックホールと違い、それほど大きな重力が働いているとは思えません。 よろしくお願いします。

その他の回答 (13)

  • 回答No.14
  • woorex
  • ベストアンサー率50% (4/8)

相対論の「光速度不変の光速」は、ニュートン力学の光速c-v、c+vを相対論的に補正したものです。絶対空間をそのままにして、時間と空間の読み方(評価)を変えることで、あたかも光速が一定を保っているように解釈します。 この時空の読み方の変換率を計算して光速を不変に見せるまでは、ニュートン力学の「変動する光速」を使っています。おそらく上下に出した光の説明でも、一旦は「変動する光速」を扱い、それを修正しているでではないでしょうか。ですから、質問者さんが列車の速度や長さをニュートン力学で表現したのなら、相対論で補正する前の「変動する光速」を使うのが正しい考えです。 この段階で光速度不変を主張するのは、一連の修正過程が本物の時空収縮を扱っていると勘違いしている場合です。数字合わせを要請している光速が1次的に直接観測されることはあり得ないことで、必ず観測後に補正して「光速度不変の光速」を作り出します。この点は、c-v、c+vを使っていることで、時空の収縮はあっさり否定されます。 また、計算を必要としない光速度不変が直接観測されるというのも、別の物理的な仮定と混同したものです。 注意しなければならないのは、もし、NHKの番組が相対論を理論のように説明しているなら誤った解釈です。番組を見るときは、「光速度不変の光速」がニュートン力学に支えられ、読み方(評価)を変えた時間と空間を要請しているだけだと考えれば、矛盾が解決するはずです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.13

ご回答数が多いので全てに目は通していませんが、 光を発する時は停止しており、微小時間たったら次に位置でまた、光を放つ、と考えたらどうでしょうか。 観測者が手前に放たれた光を通過する波数と、前に放たれた光を通過する波数とを比較すれば、観測された波数は変わります。 この応用が、遠くの恒星が遠ざかる速度で観測する色が変わることで距離(遠近がある)を推定する方法です。 これらは一般的に言われていることです。 しかし、 宇宙の大きさを計り知れるのは、光が地球に到達しうる範囲でしかありません。それが宇宙の端っこという方がいますが、一方で、それ以遠では宇宙そのものが光速を超えて膨張しており、前後に放たれた光が共に遠ざかっているので見ることができない、…宇宙の果てでは光速の4倍程度の膨張速度、とも言われています。 逆に、そうでなければ、膨張し続ける宇宙の縁端は光速で詰まってしまいます。 これらの情報はネットにもあるので、触れてみてください。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 恒星までの距離を測るのに星の色で、というのは聞いたことあります。 光速より速い速度で膨張する宇宙も、光の速度より速いというのがまた不思議ですね。 というより、、不思議な事ばかりで、、頭が混乱するばかりです。(*_o;

  • 回答No.12
  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)

#6、#7です。 >そういえば、音は高速で追い越せるけれど、光は逃げて行ってしまうと いう事だから、同じ波でなのに、、光はなんとも厄介なものですね。 「光は逃げて行ってしまう」と言ってしまうのは「?」です。前提になっている「高速」が実現できないと考える方が先ではないでしょうか。 光の伝わる速さが有限であるということがわかった段階で、相互作用の伝わる速さも有限であるということが出てきます。物体を加速するためには何らかの力が必要になりますから力がうまく伝わらなくなれば加速するのが難しくなります。高速になればなるほど加速するのが難しくなること、相互作用の伝わる速さ以上の速さに加速するというのは不可能であるということが導かれます。物質を構成している原子の結合も電磁的な相互作用が基本になっていますから、一定の位置関係を保った状態で速度を変えるということは不可能になるということも導かれます。宇宙船も人も存在できない世界なのです。原子核と電子の間に働く力も電磁的なものですから普通の原子は存在できないだろうということも出てきます。 これは相対性理論には関係がありません。 相対性理論以前の話です。 もし相対性理論について話をしたいのであれば 相対性理論以前の話は踏まえておく必要があります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.11
  • psytex
  • ベストアンサー率21% (1065/5004)

光速不変性は、常に「観察者にとって」です。 その結果、列車の中で一緒に移動している人と、 外で止まって見ている人との間に食い違いが出ても、 「観察者」は同時に両方で観察できないので、問題 ないとするのです。 たとえば、観察者にとって「運動しているものは時間が 遅れる」というのが、光速不変性の1つの結果ですが、 その『運動』は相対的なので、互いに相手の時間が 遅くなって見えるのです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 なるほど、、 >同時に両方で観察できないので、問題ないとするのです。 どうやらこの、問題ないとする、事が私にとって一番の解決法のようでした。

  • 回答No.10
  • s_hyama
  • ベストアンサー率19% (12/61)

相対性理論は光の速さも光のエネルギーもごっちゃにしているので解りにくいだけです。 重力を考慮しなければ、 光の速さc = 光波の伝搬速度wは同じです。 これは、発光体の速度に関係なく時空が伝搬する光波の速度なので変わりません。 しかし観測者もエネルギー体なので光の速さcで時間発展して変化しています。 その観測者で移動vしていると、 c^2 = 移動速度v^2 + 波動速度w^2 c/w=c/(c^2-v^2)=1/√(1-v^2/c^2)変化速度は落ちます。 その状態でwという光波を見ると、 c/w * w = c、結局光速度で伝搬している光波に見えるだけです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 ふーむ、そういえば物理は数学の世界なんですね。 数学を理解できない私が、相対性理論なんて考えない方がいいと思いました。

  • 回答No.9

例えで上げられている列車の例ですと、次のようになります。 まずあなたが列車(1両)の真ん中にいて、前と後ろに光を出すとします。あなたにとっては列車は動いていても止まっていても同じなのですが、前方に出した光も後方に出した光も同じ速度(秒速30万キロ程度)で伝わり、列車の前方の壁と後方の壁に同時に到達します。 片や、別の人Aが列車の外にいて同じ現象を見ていたとします。列車が別の人Aからみて前方(どちらでも良いのですがw)に進んでいるわけです。Aが、列車の真ん中から前と後へ出た光を観測しても、やはりどちらの光も同じ速度(秒速30万キロ程度)で伝わります。電車は前方に進んでいるので、Aから見ると光は後方の壁に先に到達し、その後前方の壁に到達します。 このように、同じ現象を観測しても、観測者によって同時になったりならなかったりします。 列車の前後の壁に鏡があって、前後の光を反射させたとします。 列車のまんなかに居るあなたには、同時に到達した前後の光が折り返して、同時に自分のところに戻ってきます。これを列車の外にいるAからみたら、先に後方に光が到達して折り返し、次に前方に光が到達して折り返し、そして同時にあなたの場所(列車の真ん中)に光が戻ってくるのが観測されます。 このとき、あなたの観測した光が進む距離より、Aが観測した光が進む距離(あるいは時間)のほうが、少し長くなります(少しかどうかは相対速度にもよりますが)。光の速度は不変なので、長さか時間が変わるというわけです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 どの場所からどの状況で見ても、光の速度は時速30万だなんて、光は人の、 常識がまったく通用しないところがあるというのに、それでも人は普通に 光を見て光を便利に操ってる事が逆に不思議になってきました。

  • 回答No.8
noname#175206

 以下、加速度運動は考えません。慣性運動(静止か等速直線運動)です。 >宇宙空間を高速で走る列車の中で、進行方向、また後方に発した光は列車に乗っている人から見て、前方へ発した光は後方に発した光よりも列車の速度の分だけ遅くなると解釈して良いのでしょうか?  その光の観測者は列車に乗っている人です。まず、基本として押さえて頂きたいのは、「観測者は自分が静止だとして周囲の出来事を記述する」ということです。  列車が、たとえば地球の観測者(この人も自分が静止だと思っています)から見て列車が光速度の99%の高速だとします。もちろん、地球の観測者は列車の速度は亜光速(光速度に近い速さのこと)だと断言します。  しかし、その列車内の観測者は、そんな地球の観測者の事情は知ったことではなく、「私は静止している」として、「地球のほうこそ、光速度の99%の亜光速だ」と断言します。  こういう状況で、列車内で光ではなく、野球のボールを『列車内の観測者から見て』時速100kmで投げるとしましょう。相対論ではなく、ニュートン力学で考えます。そして、ボールを投げる方向は《地球の観測者から見て》列車の進行方向だとしましょう。 『列車内の観測者』からすれば、ボールの速さは時速100kmです。そのように投げたんですから。《地球からの観測者》からすれば、ボールの速さは「光速度の99%+時速100km」になります。列車の速度を足すわけですね。  ところが光だと全く事情が異なるのです。列車内の光源からの光は、『列車内の観測者から見て』秒速30万kmだし、《地球の観測者から見て》も秒速30万kmなのです。《地球の観測者から見た》列車の速度、つまり光源の速度は、光の速さと無関係なのです。 >もし、列車に乗っている人から見てどっちも同じ速度となると、列車の外から見た 光の速度は30万キロを超える速度になるのでは、、と思ってしまいます。  実は19世紀からそう予想されて、実験や観測が行われていました。当時は最高速の乗り物を使っての実験です。それは地球なんですが、地球の公転速度の秒速30kmを使ったものでした。ところが、どうしても光の速さはいつでも変わりませんでした。条件を変えたり、精度を上げたりしましたが、どうやっても光速度はいつも同じでした。  いまでもなぜかは分かっていません。秒速30万kmという謎の速度があって、その速度で走るもの(今のところ光以外にはない)は、どんな状態の誰から見ても、いつでも秒速30万km以外にはならないということだけが分かっています。  そして、そうだとしたらということで、いろいろな仮説が出ました。その中で、「もう光速度がいつでも同じということで、その秒速30万kmを基準にして理論を作る。今まで、いつも同じと思っていた時間や空間のほうが変わることにする」としたのが相対論でうs。 >テレビ番組では宇宙船から上下に出した光の説明をしてましたが、  それが時間の遅れですね(時計の遅れとも呼ばれている)。 >前後に発した光の説明はしなかったので、  実はあったんですよ。列車の中で時刻合わせした列車先頭と最後尾の二つの時計が、列車の外から見たら時刻があっていない、という現象です(同時刻の相違と呼ばれる)。  それを、旗を挙げるという説明で、光速度が誰にとっても同じということから説明していました。  列車のちょうど真ん中で光を発したら、『列車内の観測者』にとっては、光は先頭と最後尾に同時に届きます。  同じ光を、列車が亜光速と見ている《列車の外の観測者》から見たら、発光した光は、まず迎え撃つように近づいてくる最後尾に到着し、次に逃げるように遠ざかりつつある先頭に届きます。同時にはならないわけです。、  しかも、それが「お互い様」なんですね。もし、列車の外(地球)の観測者のほうで、同じように廊下を持ち(地球のプラットフォームに停車中の列車でもいい)、その廊下で光を発したら、列車内の観測者は、その光を見て、地球の時間は遅くなっており、地球基準で時刻合わせした時計の時刻は合っていないと言います。 >的外れな質問かも知れませんがよろしくお願いします。  非常に納得しにくいところですから、的外れではありません。どう説明しても、飲みこみやすくならないです。番組を続けてご覧になられるといいでしょう。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 そういえば、思い出しました、 >列車の中で時刻合わせした列車先頭と最後尾の二つの時計が、列車の外から見たら時刻があっていない、という現象です(同時刻の相違と呼ばれる)。 やっぱり、空間が歪むとか時間が遅れるという概念が実生活とかけ離れてるからか どうしてもまだまだ付いていけない状態です。 >番組を続けてご覧になられるといいでしょう はい、来週も必ずみて、少しでも理解に近づきたいと思います。

  • 回答No.7
  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)

#6です。 水中での光の速さの測定を最初にやったのはフィゾーです。 回転歯車を使っての光速度の測定(1849年)が有名ですが 波動説、粒子説ということで言えば水中での光の速さの測定が重要になります。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9E%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%83%95%E3%82%A3%E3%82%BE%E3%83%BC

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.6
  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)

音は空気中を伝わります。 音の伝わる速さは音を出す物体が動いているか止まっているかによらず一定です。 水面を伝わる波の速さは波を作った物体が動いているか、止まっているかによらず一定になります。 波の伝わる速さは波源の運動と無関係であるというのは波動現象一般に成り立つ性質です。 「光は波であるか、粒子であるか」というのがニュートン、ホイヘンスの論争になったことはよく知られていることですが、ホイヘンスの主張した波動説で決着が付いています。光が波であるということを認めれば波源の運動状態によらず伝わる速さは一定であるということは出てきます。 波の示す性質である、反射、屈折、回折、干渉という現象をすべて光において観察することができます。 波長とか振動数という言葉を使って光や電波を表現していること自体、現在は光を波であるとして受け入れているということです。 光の波動説と粒子説に決着を付けた決定的な実験であると言われているものに媒質中での光の速さの測定があります。空気中から水の中に光が入ると境界面で光の進む方向が変わります。屈折といわれている現象です。この場合、水面から離れる方向に屈折が起こります。ニュートンの粒子説では水中での光の速さは空気中よりも速くなるはずですが、ホイヘンスの波動説では遅くなります。速くなるか、遅くなるの違いですから速さの測定が出来さえすれば解釈にあいまいさが出てくる余地がほとんどないのです。 音は空気が無ければ伝わりません。 光は真空でも伝わります。 真空自体が光を伝える性質を持っているということです。 高等学校の物理で出てくる静電気力も真空中でどういう大きさの力が働くかという表現になっています。 電気的な相互作用、磁気的な相互作用は真空中で働くことが前提になっています。これらの相互作用から電磁波の伝わる速さも出てきますから、光は真空中を伝わる波であるということに何の矛盾もありません。 これだけの話であれば相対性理論を持ち出す必要はありません。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

ありがとうございます。 光も音と同じ波でどっちも速度は一定ということですね。 そういえば、音は高速で追い越せるけれど、光は逃げて行ってしまうと いう事だから、同じ波でなのに、、光はなんとも厄介なものですね。

  • 回答No.5

間違えました。 >・・・外にいる人には、・・・前の光は1秒より短い時間で・・・ 列車が走っているので、前の光は1秒より長い時間で端に届きます。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 光より速い速度

    質問失礼します。 良く光速って言いますが、 光の速度って相対性理論では限界があると何かの記事で 見たことがあります。 宇宙空間では光の速度より早く速度を出すことは出来ないのでしょうか。 もしも超えたとしたらどのような事が起きるのでしょうか。 ご教授願います。

  • 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。

  • 光速度はなぜ?

    光速度はなぜ秒速30万キロメートルなんですか??別に秒速100万キロメートルでも秒速340メートルでも良い様な気がするんですが。なぜ光は秒速30万キロメートルで伝わるのか?なぜもっと速い速度で伝わらないのか?たまたまですか?教えてください!

  • 光より早い速度は可能なの

    タイトル以前に 光、電気(電子)電波のスピードの基準は何ですか? 自分には基礎知識がありませんので知りたいのですが、光や電気のスピードの基準となるものはいったいなんなんですか? 2点の距離、重力、素粒子(分子)、時間? といったところ?ですか たとえば音速は空気(分子)など振動の伝わる速さと認識しています。 と考えると光も同じですか ただ真空でもスピードは変わらない?し伝わるし、 重力については明らかに影響しますよね、ただそれだけ?ではない?でしょうし? 光の速度について、たとえば仮定の話ですが  光速に近いまで加速した宇宙船で宇宙船内の光の速度は?  1.進行方向は遅くなる?2.宇宙船内で光速? 1はないと考えてると2は宇宙空間に対しては倍の光速度にならないのか? あと光速に近くなると時間の進み方も宇宙船内は遅いでしょうから余計に複雑ですが。 電子についても同じ用に考えると  光速に近い宇宙船ないでの電気(電子)機器のスピードもどう変化しますでしょうか? そうするともうひとつ  無限軌道(キャタピラ)でロールを光速に近いスピードで回して片方に電気を(接触し)流すと  向い方向と追い方向で電子のスピードは変わるのでしょうか? もし速度が変わるとすれば巨大なキャタピラロールを高速で回転させると電子(情報)の速度を上げれるのでは? 話半分ですが、長くなるのでやめます。自分の頭の中で矛盾だらけで整理がつきませんが・・・ ようは、速度の基準ってなにですか?が疑問

  • 光の速度についての疑問

    皆さんあけましておめでとうございます。物理の授業を真面目に受けていた方達には阿呆らしい質問かも知れませんが、 お正月の酒のツマミにでも御回答頂ければ幸いです。宜しくお願い致します。 光より速い素粒子を観測した可能性や、ヒッグス粒子を発見出来る可能性が高まっているとして賑わっている昨今ですが、ふと下らない疑問が沸きました。 光って遮る物質や事象が無ければ常に移動だか伝播する物と考えて良いですか?それを前提に質問します。 光速は約30万キロ毎秒との事ですが、仮に人類が光速を出せる方法を得たとします。 よく相対性理論の説明で電車の中で光を照射して中と外から観測する話がありますが、 光速で移動する物体の進行方向側に前照灯、照明でもレーザーでも良いのですがこれを着けて照射した場合、この新たに照射された光の速度はどの様な結果を観測出来るでしょうか? 定点や物体との等速(前方から物体を見る・物体から前方を見る・並走する等)等の観測の条件によっても変わりますか? 私の単純な頭では、物体の速度(光速)+照射された光の速度で倍になりそうに思うのですが、 現状の相対性理論上では光速より速い事は無い様なので、新たに照射された光は確認出来ないのでしょうか? お馬鹿な私に是非ともご教示下さい。

  • 光の速度は変化する?

    光の速度はどんな速度で運動する人から見ても同じになるそう ですが、わたしはこの現象は光の速度が運動する人の速度に合 わせて変化するために常に同じ速度に見えると解釈しています。 この解釈のしかたは相対性理論に反しているのだそうです。 わたしは相対性理論に反しているとは思えないのですが、本当 に相対性理論に反しているのでしょうか。たしかに、相対性理 論について書かれた本には、光の速度が同じなのは時間や空間 が変化するためと書かれていたりしますが、これは光の速度が 変化するためと説明しても同じことだと思います。この考え方 は間違っているのでしょうか。

  • 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。

  • 相対性理論で疑問に思ったのですが

    相対性理論で疑問に思ったのですが 秒速30万キロが光速ですよね 秒速を取り外して考えた場合 周りから見て動く対象がの時間が遅くなって光速の99.8%まで到達するんですよね 動いてる固体の秒速は30万キロを超えるのでしょうか? その場合、日常の時間で30万キロという速度の限界にある光子は 光子自体の時間は(ほぼ)停止していたりするのでしょうか?

  • 特殊相対論とドップラー効果

    物理学ド素人からの質問です。 特殊相対論の時間のズレを説明するのに、よく宇宙船の中で往復する光が使われますよね? あれは宇宙船の進行方向の垂直方向に光が往復するのでわかりやすいんですが、進行方向に光が往復する場合はどう解釈すればいいんでしょうか。 私は、「ローレンツ変換に相対速度を代入さえすればいいのだから結果は同じだ」と思っているのですが、それだと図では説明できないようにも思えます。 また、これに際し、光のドップラー効果はどのように関係しているのでしょうか? 例えば、高速で遠ざかる宇宙船内の1秒毎になんらかの情報が送信されるとすると、「ドップラー効果によって波長が伸び、こちら側にとっては1秒以上の間隔で情報を得ることになる。だから宇宙船の時間は遅くなっている」というような考え方は合っているのでしょうか? どなたかわかりやすくご教示願います。

  • 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。