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光の速度について
「光の速度は一定である」というのを、よく見たり、聞いたりするのですが、 「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？ 知っておられる方がおられたら、教えていただけると、ありがたいです。 よろしく、お願いします。
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このような質問の回答で悲しいのは、正しい答えを知っているがためにそこで思考停止してしまっている回答があることです。 ＞「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」 水星の近日点移動のづれの説明くらいでしょうか。ＧＰＳもよく言われますが、他の要因の影響も大きいらしいので、どうかと思います。 少なくとも地上は空気で満ちていて（他回答にあるとおり）光の速度も遅くなっているわけです。光の速度が遅くなると大変なことになる？何言ってんだって話です。 物理学というのは、この世（現実）という回答が先にある学問なんです。光の速度が一定であろうとなかろうと、この世は変わらない、答えは変わらない。新しい理論を作れば良いだけの話なんです。 だから、『光の速度が一定であるとして説明されている現象』はあっても、『一定であるからこそ説明できる現象』というのは無いんです。 ちなみに光の速度が一定でない理論というのは既に考えられていて、ある若手が光の速度が時間依存で変わるとこんな理論になりますって発表したら、他のじっちゃんが、それはワシが考えてる新しい重力理論と同値だっていって取り込んだんだけど、新しい重力理論もイマイチぱっとしない（大抵は銀河の動きをダークマターを使わずに説明しようとするのだけど、これができても別が上手くいかない）という現状のようです。
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- QCD2001
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１０です。 ＞この回答の意図はなんでしょう？ 自然科学の分野で新しい理論が発表されたとき、その理論の正しさを証明するための条件がいくつかありますが、そのひとつは、「その理論でないと説明できないような現象があるかどうか」です。ですから、質問者さんの 「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？ という質問は、自然科学の研究の現場にいた人間にとっては、 「光速度が一定であるという理論があるが、その理論が正しいことを証明するために、光速度が一定であると仮定してはじめて説明ができるような現象を例示して欲しい」 という意味に受け取られます。しかしながら、光速度が一定であるというのは、実際に測定してみたら一定であったという実験事実であって、理論の結論でもなければ仮定でもありません。 従って、質問者さんの質問つまり、「光速度が一定であるという理論の正しさを証明する事例を示して欲しい」に対する回答は そもそも前提となっている「光速度が一定であるという理論」は存在しない。存在しない理論の正しさを証明する現象の例示はナンセンスである。 ということになります。 私の回答の意図は、質問者さんが「光速度が一定であるという理論」が存在するという間違った前提で質問をしているようなので、その間違った前提で質問しているのかどうかを質した上で、「前提が違う。光速度が一定であるという理論は存在しない」ということを伝えようとしたのです。 もう一度質問者さんの意図を聞きます。 １）質問者さんは「光速度が一定である」という理論や仮定が存在すると思っているのですか？ そのような理論や仮定が存在するという前提の下で、その理論や仮定の正しさを証明するための現象の例示を求めているのですか？ ２）それとも「光速度が一定である」という実験事実を納得したうえで、ただ単純に、光速度が一定でないと説明が付かないような現象の例を挙げて欲しい、ということなのでしょうか？ 質問者さんの意図が１）である場合は、上に述べたように、その前提は間違っています。というのが私の回答です。 質問者さんはＮｏ．６の回答者へのお礼コメントで ＞しかし、コンピュータは正常動作している。→というこは、「光の速度が一っていである」、ということでしょうか？ と書いていらっしゃいます。この文章は 「コンピュータの位置をづらしても正常に作動するのは、光の速度が一定であるとする「理論」が存在していて、その理論の正しさを証明するのでしょうか？」 という意味に読み取れます。そして、何度も書いているように、光の速度が一定であると結論するような理論は存在しません。 Ｎｏ．２の回答者が「話が逆です。」と書いているのは、光速度が一定になるという結論を導き出すような理論があるのではなくて、光速度が一定になるという実験事実を出発点にして種々の理論が作られた、という意味です。 光速度は以下のような方法で測定されました。 惑星の軌道はニュートン力学により精密に予測ができます。木星の周りを回っている衛星がいつどこにいるのかも正確に計算できます。木星の周りを回る衛星が、いつ地球から見た木星の陰に入り、いつ陰から出てくるのかも、正確に計算できます。ただし、木星は遠いので、地球から観測すると、衛星が木星の陰に入るはずの時刻には、まだ陰に入っていないように見えます。計算によって得られた時刻と、実際に観測された時刻の差が、木星の衛星から地球まで光が届く時間になります。その時刻の地球と木星の衛星との距離は、ニュートン力学の計算でわかりますから、距離と伝わる時間がわかるので、光のスピードがわかります。 衛星が木星の陰に入るとき、衛星は地球から遠ざかる方向に運動しているので、衛星から出た光のスピードは、衛星のスピード分だけ遅くなるはずです。一方、衛星が木星の陰から出るとき、衛星は地球に近づくように動いているので、衛星から出た光のスピードは衛星のスピード分だけ速くなるはずです。ところが、両方を測定してみたら、衛星が遠ざかるときに出た光のスピードと、近づくときに出た光のスピードが一致してしまったのです。 これっておかしいと思いませんか？ボウリングの玉を転がすときに助走をつけるのは、助走をつけたほうが玉のスピードが助走のスピード分だけ速くなってストライクを取りやすくなるからです。陸上競技の槍投げで助走をするのは、助走をしたほうが助走のスピード分だけ投げた槍のスピードが速くなり、より遠くへ飛ぶからです。だったら、地球へ近づきつつある衛星から出た光のスピードは、地球から遠ざかりつつある衛星から出た光より早いはずです。それが同じスピードなのです。どう考えてもおかしいですよね。 この現象、つまり「光速度が運動状態によらず一定であるように見える現象」が何故生じるのかを多くの物理学者がいろいろと考えました。「空間が伸び縮みする結果、光速度が一定になる」という理論や、「時間が伸び縮みする結果、光速度が一定になる」とかいった理論が作られましたが、どうもすっきりしませんでした。最終的にアインシュタインが、光速度が一定に見える現象を理論的に説明することを放棄して、逆にこれを出発点として、「だって一定になっちまうんだからしょうがないじゃないか」を基にした相対性理論を作ったのです。 マイケルソン・モーリーの実験は、木星の観測より前に行われた実験です。まだ測定技術が未発達で光速度を測定できなかったので、エーテルに対する地球の速度を測定しようとしたのです。その結果も光速度が運動状態によらず一定であることを示唆していました。だから、技術が進歩したときに、木星を使って光速度を直接的に測定して、本当に光速度が一定なのかどうかを確かめようとしたのです。 ２）さて、質問者さんがただ単に、光速度が一定でないとうまく説明が付かない現象を知りたい、という場合 物理学の研究者が「光速度が一定でないとうまく説明が付かない現象」と言うと、それは そのような現象が起きることは知られていたが、何故その現象が起きるのか、理由がわからなかった現象で、光速度が一定であることを出発点とした相対論ができてはじめて説明ができるようになったような現象 という意味になります。 相対論の発表以前からそのような現象が起きることが知られていながらその理由が説明できず、光速度が一定であることを出発点とした相対論によってはじめて説明がついた現象は、「水星軌道の近日点の移動」と呼ばれる現象だけです。 水星の軌道はニュートン力学の計算結果よりも少しだけずれていて、そのずれの原因がわからなかったのです。しかし、アインシュタインの相対論による計算によってぴったりと合ったのです。 相対論は多くの予想をしていて、その予想は当たっています。 人工衛星に搭載した時計と地表の時計とで、時間の進み形が違うことを計算に入れたＧＰＳは、計算による位置と実測による位置とがぴったりと合いました。 天文学では、相対論が予想した重力レンズにより遠方の星が観測されました。 宇宙から降り注いでいる宇宙線が地球の大気の高高度で空気の分子と衝突してパイ中間子などの寿命の短い粒子が発生したとき、この粒子は地表にたどり着く前に崩壊してしまって地表では観測できないはずなのですが、光速に近いスピードで動いているパイ中間子にとっての時間が、相対論の計算どおりに遅くなるために地表にまでたどり着くことができます。 これらの現象は、「光速度が一定である」ことを出発点とした相対論から予想される事柄で、光速度が一定でないと説明ができません。しかし、相対論の予想に基づいて発見されたものですから、物理学の研究者は「光速度が一定でないとうまく説明が付かない現象」としてこれらを挙げる事をためらいます。 証明うんぬんではなくて、単純に「光速度が一定でないとうまく説明が付かない現象」というのであるなら、これらの現象を挙げることができます。 そして、これらは「光速度が一定であること」が「正しい」ことを証明しません。なぜなら、相対論は光速度が一定であることを予想していませんし、仮定もしていません。光速度が一定であるという実験事実を出発点にしただけだからです。相対論の予想が正しいことは、光速度が一定であることの後の論理展開に誤りがないことを証明するだけです。 ＞光の速度が一定だと結論した」のだから、「あなたは、それ以上知る必要はない」、ということ→すなわち、私の質問に対する妨害工作？でしょうか？？？？） 「光の速度が一定だと結論した」人はいません。「結論」というのは理論の結果です。理論が存在しないので、その結果である結論も存在しません。結論した人がいないので、「いつ」、「どこで」「だれが」結論をだしたか、を探そうとしても無駄です。と言っているのです。
お礼
ありがとうございます。 ＞自然科学の分野で・・・「光の速度が一定だと結論した」人はいません。・・・結論した人がいないので、「いつ」、「どこで」「だれが」結論をだしたか、を探そうとしても無駄です。と言っているのです。 ↑ いっている意味がよくわかりません。 私は、「どのような現象があるのでしょうか？」と質問しているので、そのような現象があれば、それを私に教えていただければいいだけのことですよね（教える気があれば）？ なぜ、「理論」が・・・とかいうことになるのですか？ そのような現象が無ければ「無い」、現象が無いと思うのであれば「無いと思う」、知らないのであれば「知らない」（又は回答しない）、この現象がそうだというのであれば、その現象を教える、この現象がそうだと思うのであれば、その現象を伝える、その現象を知っていても教えたくなければ、回答しない、でよいですよね？。意味不明です。 文章中に「・・・光速度が一定であるというのは、実際に測定してみたら一定であったという実験事実であって」と書いておられますよね？ でしたら、その「測定してみたら一定である」というのが、まさしく、「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」の直接的な現象ですよね。 でしたら、その「測定してみたら一定である」という実験について、（できれば具体的に）私に教えればいいのですよね。 なぜ、それを教えていただけないのでしょうか？。意味不明です。 ＞もう一度質問者さんの意図を聞きます。 ＞１）質問者さんは「光速度が一定である」という理論や仮定が存在すると思っているのですか？ そのような理論や仮定が存在するという前提の下で、その理論や仮定の正しさを証明するための現象の例示を求めているのですか？ ＞２）それとも「光速度が一定である」という実験事実を納得したうえで、ただ単純に、光速度が一定でないと説明が付かないような現象の例を挙げて欲しい、ということなのでしょうか？ ↑ （１）でも（２）でもありません。 なにを「「光速度が一定である」という理論や仮定」とか「「光速度が一定である」という実験事実を納得したうえで」とか、わけのわからないことを言い出して、勝手に話を作り出しているのですか？ 私の質問は、単純に、「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？、ということですが？ どこをどのように読めば、（１）とか（２）とかのわけのわからないことになるのでしょうか？。 何が何でも（１）（又は（２））にして、（１）について回答したいということでしょうか？。意味不明です。 ＞Ｎｏ．２の回答者が「話が逆です。」と書いているのは、光速度が一定になるという結論を導き出すような理論があるのではなくて、光速度が一定になるという実験事実を出発点にして種々の理論が作られた、という意味です。 ↑ Ｎｏ．２の回答者の方に確認したのです？ 勝手に話を作ってませんか？ （意味不明ですので、書いていただいた文章は、ほとんど読んでいません。すみません） ありがとうございます。
- 雪中庵（@psytex）
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#11の者です。 ＞でしたら、その「ことごとく的中した様々な現象」について、 ＞教えていただけると、ありがいたいのですが いわゆる「相対論効果」と呼ばれているもの全てです。 代表的なものは、以下のようなものですが、大事なのは、 これらは別々のものではなく、それまで普遍的な絶対 時空が存在すると思われていたのが、その座標上の現象 だと思われた光量子の光速性が、絶対的なものに格上げ されたために、「絶対」でなくなり相対的に変化する ようになった結果なのです。 １．運動する物体の時間は遅れる。 ２．加速すると質量が増える。 ３．運動する物体の運動方向の長さは短縮する。 ４．静止質量はエネルギーに変換しえる。 ５．重力場によって時間は遅れる。 ６．光のように静止質量がなくとも重力場で曲げられる。
お礼
ありがとうございます。 ＞いわゆる「相対論効果」と呼ばれているもの全てです。 ＞代表的なものは・・・ １．運動する物体の時間は遅れる。 ２．加速すると質量が増える。 ３．運動する物体の運動方向の長さは短縮する。 ４．静止質量はエネルギーに変換しえる。 ５．重力場によって時間は遅れる。 ６．光のように静止質量がなくとも重力場で曲げられる。 ↑ ありがとうございます。 ありがとうございます。
- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
光と同じように、音も波動です。 同じようにドップラー効果も起こします。 ただ、音のドップラー効果は、風によっても起きます。 さて、光の場合の「風」＝波動の媒体は何でしょう？ アインシュタイン以前の人は、地球の自転や公転運動を 使って、光の媒体との相対運動を観測しようとして、 どれほど精度を上げても見出せませんでした。 そこでアインシュタインは、「もし光の速度が、いか なる観察者にも常に一定ならば、何が起きるか（加速 すると速度の代わりに質量が増すとか）」を論理化して、 様々な現象を予測して、ことごとく的中したのです。
お礼
ありがとうございます。 ＞・・・「もし光の速度が、いかなる観察者にも常に一定ならば、何が起きるか（加速すると速度の代わりに質量が増すとか）」を論理化して、様々な現象を予測して、ことごとく的中したのです。 ↑ ありがとうございます。 ということは、「加速すると速度の代わりに質量が増す」という現象が、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」ということでしょうか？ また、「ことごとく的中した様々な現象」も、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」になるのでしょうか？ でしたら、その「ことごとく的中した様々な現象」について、教えていただけると、ありがいたいのですが？ ありがとうございます。
- QCD2001
- ベストアンサー率58% (325/554)
＞「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？ この質問の意図はなんでしょう？ 「理論的に、光の速度が一定だとされているようだけれど、本当に理論どおりに光の速度が一定なのだろうか？理論どおりに光の速度が一定であるのなら、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」があるはずだから、それを知りたい」 ということでしょうか？ もしそうであるのなら、それはあなたの勘違いです。 「理論的に、光の速度は一定になるはずだ」とする理論は存在しません。 光の速度をいろいろな人が測定した結果、運動状態によらず一定の測定結果になってしまいました。そこで、光の速度の測定結果が一定になることを説明するための理論がいろいろと作られたのですが、なかなかうまくゆきませんでした。最終的にアインシュタインが「光の速度が一定に見える」ことを理論的に説明することを放棄して、「だって一定になっちまうんだから、しょうがねえじゃぁねえか。光ってえもんはそういうもんなんだよ。」を出発点にして相対論を作ったのです。 「だって一定になっちまうんだからしょうがねえじゃねえか。」をかっこよく言い換えたのが「光速度不変の原理」なのです。 ＞「光の速度は一定である」というのを、よく見たり、聞いたりするのですが、 それはね、「だって、どうやって測っても一定になっちまうんだよねぇ」と書いてあるのです。「理論的に、一定になるはずだ。」ではないのですよ。
お礼
ありがとうございます。 ＞この質問の意図はなんでしょう？・・・ではないのですよ。 ↑ この回答の意図はなんでしょう？ 私は、「（理論的にかどうかは知りませんが）光の速度が一定であるのなら、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」があるはずだから（あるのだろうか？、もしあるのなら）、それ（その現象）を知りたい」と思って、この質問をしました。 ですので、そのような現象があれば、それを回答していただければ、ありがたいのですが？？？ ＞光の速度をいろいろな人が測定した結果、運動状態によらず一定の測定結果になってしまいました。 ↑ ですので、この「いろいろな人が測定した結果」について、教えていただけるとありがたいのですが？？？ ＞「だって一定になっちまうんだから、しょうがねえじゃぁねえか。光ってえもんはそういうもんなんだよ。」 ↑ ですので、この「・・・一定になっちまうんだ」について、（できれば具体的に）教えていただけると、ありがいたいのですが？？？ ＞それはね、「だって、どうやって測っても一定になっちまうんだよねぇ」と書いてあるのです。「理論的に、一定になるはずだ。」ではないのですよ。 ↑ これは、 （Ａ）「「理論的に、一定になるはずだ。」でもなく、「実験的に？ 実際の現象としても？、一定になっていないのだ」という意味でしょうか？ それとも、 （Ｂ）「「理論的に、一定になるはずだ。」ではなく、「実験的に？ 実際の現象として？、一定になっているのだ」という意味でしょうか？ もし、（Ｂ）なら、その実験？現象？を教えていただければ、ありがたいのですが？ なぜ、それを教えていただけないのでしょうか？ この回答の意図はなんでしょう？ （「私は、それを知っているが、あなたには教えない」という嫌がらせでしょうか？ それとも、「「いつか」「どこか」の「だれか」が行った「なにかの実験」があって、「あなたの知らない多くの人」が「あなたの知らない理由」で「その何かの実験から、光の速度が一定だと結論した」のだから、「あなたは、それ以上知る必要はない」、ということ→すなわち、私の質問に対する妨害工作？でしょうか？？？？） ありがとうございます。
- foomufoomu
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過去に、いろいろな人が、いろいろな方法で光の速度を測定したけれど、必ず同じ値になってしまう。 たとえば、自動車の速さなら、地上にいる人が測定した場合と、走る電車に乗った人が測定した場合とで、値が変わってくるのですが、光の場合は、そんな状況でも同じ値になってしまう。 いじわるに考えて、これなら違う値が出るはず・・・という実験でも同じ値になってしまう。 ついに、アインシュタインが「光の速さは一定で、変わるのは周囲の長さや時間の流れ」と考えたのが相対性理論です。 なので、「光の速度が一定」は「アインシュタイン流の考え方なら」という前提での話です。光の速度を一定としない考え方(たとえば物の長さを一定にする・・・実際だれが測っても１ｍのものは１ｍですから)も成立するはずですが、アインシュタイン流ほどすっきりとまとまらないので、「光の速度が一定」と考えるのが普通になっています。 なので、すべての現象は、「光の速度は一定でない」としても説明できます。たぶん一定とする場合より、ずっと面倒な計算になりますが。
お礼
ありがとうございます。 ＞過去に、いろいろな人が、いろいろな方法で光の速度を測定したけれど、必ず同じ値になってしまう。 ↑ ありがとうございます。 ＞たとえば、自動車の速さなら、地上にいる人が測定した場合と、走る電車に乗った人が測定した場合とで、値が変わってくるのですが、光の場合は、そんな状況でも同じ値になってしまう ↑ ありがとうございます。 これは、実際に、そのような実験が行われていて、「光の場合は、そんな状況でも同じ値になってしまっている」ということですね。 ＞・・・すべての現象は、「光の速度は一定でない」としても説明できます。 ↑ ありがとうございます。 ありがとうございます。
#6です。 > 光の速度が一定でないとしたら」、地球上で電磁波の到達が１０センチ以上は違うことになって、コンピュータは誤動作して正常動作しないはずである。→しかし、コンピュータは正常動作している。→というこは、「光の速度が一っていである」、ということでしょうか？ その通りです。世界中のコンピュータ、スマホ等々で日々実験して確かめているようなものです。 > コンピュータの誤動作とか正常動作というのは、どのようなことを言っておられるのでしょうか？ いろいろですね。誤動作するとして、メモリが1bitだけ変わってしまうことから、全く動作しない場合まで、いろいろです。 > コンピュータの画面が乱れるとか、キーボードを操作しても反応しないとか、でしょうか？ そのような症状も出てしまうでしょう。必ず出るわけではないでしょうから（エーテルとの相対速度次第）、ときどき「あれ？」ということになり、かなり厄介になるはずです。 しかし、光速度不変なので、そういう心配をせずに済むのは、大変助かる話です。
お礼
ありがとうございます。 ＞> コンピュータの誤動作とか正常動作というのは、どのようなことを言っておられるのでしょうか？ ＞・・・メモリが1bitだけ変わってしまうことから、全く動作しない場合まで、いろいろです。 ↑ ありがとうございます。 ＞> コンピュータの画面が乱れるとか、キーボードを操作しても反応しないとか、でしょうか？ ＞そのような症状も出てしまうでしょう。必ず出るわけではないでしょうから（エーテルとの相対速度次第）、ときどき「あれ？」ということになり、かなり厄介になるはずです。 ↑ ありがとうございます。 ありがとうございます。
GPSは言うに及ばず、あらゆる電子機器が正常動作していることでしょうね。コンピュータもスマホもです。 相対論以前、つまり光速度不変が基礎になる以前は、光を含む電磁波は何らかの媒質を伝わる波だと思われていました。波は音なら空気、水面の波なら水、という具合に媒質があります。電磁波の媒質が何かは不明でしたが、とりあえず媒質があるとしてエーテルと呼ぶことにしていました。 それで影響を受けるのは（古典）電磁気学です。例えば、光速度が定数として出てきますし、電磁気学の基本方程式（マクスウェルの方程式）はエーテルが静止していないと、厳密には正しくない方程式です。 もし地球に対してエーテルが速度を持てば、電磁気学は誤差を生じることになります。19世紀末～20世紀初頭の頃の精度では、光速度が非常に大きいため、地球に対してエーテルが速度を持っていても、すなわち光速度が各々の電子機器ごとに違っていても、誤差の許容範囲で収まっているということになります。 しかし、電子機器の精度が上がって来ると、いずれ問題が生じることは明らかです。例えば、PCのクロックが3GHｚに達したのは、ずいぶん前になりますが、1クロックの間に進む光はたった10センチです。電磁波の到達が10センチ違えば、誤動作します。そんなコンピュータは使えません。 もちろん、100年ほど前にはそんな電子機器はなかったわけですが、科学技術が進歩すれば、それに類することが起きると予想くらいはできました。 そのため、ある光速度だけで成り立つマクスウェルの方程式を書き換え、光速度が一定でない場合にも使える電磁気学の方程式が作られました。ヘルツの方程式と呼ばれています。 そうなると「厳密にはヘルツの方程式でいいんだよね、マクスウェルの方程式は近似式なんだよね」ということを確認する必要があります。その手始めとして、確かに光速度が可変であることを検証する実験が行われました。 地球の公転速度は秒速30kmほどです（光速度の1万分の1＝0.01％）。当時としては最速になります。この秒速30kmを巧妙に使って、光速度が確かに可変であることを検証する実験を思いついたのが、マーケルソンという実験科学者です。後でモーレーという科学者も協力しました。彼らの実験は「マイケルソン・モーレーの実験」として科学史上、有名なものになっています。 なぜ彼らの実験が今も有名なのかといえば、実験意図、予想である「確かに光速度は可変でした」とは逆の結果が出たからです。どうやっても、光速度は一定の値にしかならない。マイケルソンとモーレーはもちろん、他の実験科学者も続々と参入して、実験、観測を繰り返したのですが、どうしても一定にしかならない。 実験、観測は精密に検証しても問題はありません。そこで、理論のほうを工夫することになりました。オランダのローレンツはエーテルに対して速度を持つと空間が収縮するという仮説を出し、一方、アインシュタインやポアンカレは光速度不変の仮説を出しました。 空間収縮仮説は光速度可変の立場ですが、空間収縮仮説で説明できず、光速度不変仮説では問題なく説明できる実験結果が出て、光速度不変仮説が採用されました。 そうなってようやく、電磁気学はマクスウェルの方程式でよく、ヘルツの方程式は不要だと判明したわけです。マクスウェルの方程式を使って電子機器を設計・製造して、誤動作はないということで、PCやスマホ、あるいはGPSも安心して使えるようになっています。 もう光速度が可変だったなら、例えばスマホは「現在地点のエーテルは風速○○、方向○○」みたいな情報で常に動作を補正しないといけないなんてことになっていたでしょうね。
お礼
ありがとうございます。 ＞・・・あらゆる電子機器が正常動作していることでしょうね。コンピュータもスマホもです。 ＞・・・電磁波の到達が10センチ違えば、誤動作します。そんなコンピュータは使えません。 ↑ ありがとうございます。 これは、「光の速度が一定でないとしたら」、地球上で電磁波の到達が１０センチ以上は違うことになって、コンピュータは誤動作して正常動作しないはずである。→しかし、コンピュータは正常動作している。→というこは、「光の速度が一っていである」、ということでしょうか？ 私のコンピュータを１０センチ以上移動させましたので、壁からの？電磁波の到達が１０センチ以上は違うことになったと思うのですが、コンピュータは正常に？動作し続けているように思います。 コンピュータの誤動作とか正常動作というのは、どのようなことを言っておられるのでしょうか？ コンピュータの画面が乱れるとか、キーボードを操作しても反応しないとか、でしょうか？ ありがとうございます。
- 92128bwsd
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（真空中の）光の速度が一定というのは、アインシュタインによる「光速度不変の原理」によって定められたものです。物理学で言う原理とは”証明はできないけれども確からしいので正しいこととしよう”と言うもので、原理は疑わずそこから各理論が導き出されていきます。直接関わってくるのは特殊相対性理論、一般相対性理論ですが、現在では素粒子物理学、宇宙物理学も相対性理論と融合した形で成り立っているので、光速度不変の原理が間違いであったとすると、現代物理学は作り直しになるでしょう。 ご質問の、”「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？”に関して言うと、宇宙・世界で起こっている全ての現象と言うことができます。 一方、「光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」に関しては、新しい仮説（原理）と物理体系が構築できれば、良いので”無い”とも言えます。これはニュートンの力学体系が相対性理論であっさり覆された例を見ても、可能性が無いとはいえません。 現代の物理学体系が宇宙をよく表せていて、代案も無いことから、最初に”正しいことにしよう”といったものをあえて疑わないだけです。
お礼
ありがとうございます。 ＞（真空中の）光の速度が一定というのは、アインシュタイン・・・によって定められたものです。 ↑ ありがとうございます。 ということは、「光の速度が一定」というのは、人が定めたものであって、実際に起こっている現象として「光の速度が一定」になっているわけではない（なっているか、なっていないか、わからない？）のですね。 ＞”「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？”に関して言うと、宇宙・世界で起こっている全ての現象と言うことができます。 ↑ ありがとうございます。 ということは、「雨が降る現象」とか「風船が割れる現象」とかも、「光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」（光の速度が一定でないとしたら説明できない現象」）なのですね。 ありがとうございます。
- tetsumyi
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光の速度が一定でないとしたら、 星の位置が夜空で同じ位置であること 野球のボール速度を光で測定したり、月までの距離を光で測定すること ができなくなる。 もしかしたら宇宙が安定して存在できなくなるかも知れない。
お礼
ありがとうございます。 ＞星の位置が夜空で同じ位置であること 野球のボール速度を光で測定したり、月までの距離を光で測定することができなくなる。 ありがとうございます。
- BASKETMM
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光の速度は一定ではありません。 真空中の光の速度は一定です。 光の速度は【真空中】では一定です。 空気中、水中では光のの速度は遅くなります。 速度が異なるから屈折も起こり、虹も出ます。 空気中、水中の速度は遅いので、光の速度を超えることも出来ます。 光の速度を超えるとチェレンコフ放射が起こります。 チェレンコフ放射については、検索して調べて下さい。 光の速度を例示します。単位は m/s です。 真空 299 792 458 空気 299 704 944 水 224 833 102 ガラス 140 089 933 - 209 645 075 ダイヤモンド 124 034 943 以上。私は物理学者ではありません。 詳しいことは専門書でどうぞ。
お礼
ありがとうございます。 ＞真空中の光の速度は一定です。 ＞光の速度は【真空中】では一定です。 ↑ ありがとうございます。 「真空中の光の速度が一定でないとしたら説明できなくなる現象」、すなわち、「真空中の光の速度が一定であるからこそ説明できる現象」、というのには、どのような現象があるのでしょうか？ 教えていただけると、ありがたいです。 ありがとうございます。
お礼
ありがとうございます。 ＞水星の近日点移動のづれの説明 ↑ ありがとうございます。 ＞・・・ＧＰＳもよく言われますが、他の要因の影響も大きいらしいので、どうかと思います。 ↑ ありがとうございます。 ＞・・・『光の速度が一定であるとして説明されている現象』はあっても、『一定であるからこそ説明できる現象』というのは無いんです。 ↑ ありがとうございます。 『一定であるからこそ説明できる現象』ではなく、 『光の速度が一定でないとして説明したら、上手く説明できなくなる？（つじつまの合わなくなる？）現象、すなわち、光の速度が一定であるとして説明するからこそ、上手く説明できる？（つじつまの合う？）現象』（これもおかしい？）ということで、お願いします。 ＞ちなみに光の速度が一定でない理論というのは既に考えられていて、・・・光の速度が時間依存で変わるとこんな理論・・・ワシが考えてる新しい重力理論と同値・・・新しい重力理論もイマイチぱっとしない（大抵は銀河の動きをダークマターを使わずに説明しようとするのだけど、これができても別が上手くいかない）という現状のようです。 ↑ ありがとうございます。 ありがとうございます。