手元の光はどうしてすぐ消えるのか？

質問

空に見える星の光は、実際は何秒～何億年と過去に発光したものだといいます。
そんな過去の光が、今の私たちの元へ降り注いできています。
逆に、地球が出す光もいずれどこかの星に届き観察されたりするのかもしれません。

そこで疑問がわきました。
光はそんな風に半永久的に遠くへ飛び続けるものにも関わらず、
なぜ手元で発光させた光は、光源を失うとすぐ見えなくなってしまうのでしょうか？

例えば、鏡張りのミラールームなどで、さえぎるものがなければ
半永久的に光が飛び続けてずっと明るいままなのでは？・・と思ったのです。
義務教育程度の頭でも理解できるわかりやすい回答をしていただければと思います。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

notnot · ベストアンサー

＞光源を失うとすぐ見えなくなってしまうのでしょうか？
短時間だけ発光した物体は、遠方でも、手元でも、短時間しか見えません。
見えるのが、今すぐか、1億年後かの違いです。
1億光年先の非常に暗い星が、突然爆発して1日間だけ非常に明るく輝くと、地球では1億年後に明るい星が現れて1日後に消えます。

＞例えば、鏡張りのミラールームなどで、さえぎるものがなければ
360度100%反射する鏡張りの部屋で光源を短時間でも光らせれば、光は永遠に反射し続けるでしょう。
実際には100%反射はあり得ないので反射の度に減衰し、また、鏡以外に光源の物体もあるのでその物体に吸収されたりして（遮るもの＝光源自体）、いずれ消えます。

お礼

ありがとうございます。

なるほど！
ミラー反射率や空気とかで、それこそ∞の抵抗を受けてしまい、
光源が一瞬で限りなく０に近づいていってしまうという事ですね。

論理的には、無抵抗であればミラールームの中の光は
永久に光り続けるって事で間違ってないんですよね。

解釈の矛盾がなくなり、すっきり出来ましたｗ

回答No.4

sirasak

光も、音の球面波と平面波と同じ事と考えます。
球面波で出来る声や楽器は周囲に広がってエネルギーが少なくなって、近距離では音が大きくても拡散減衰が早いので少し離れると急激に音が小さくなりますが、遠距離にも音が伝わって行きます。

平面波とは遠距離から来る海の波のように一直線の波のように打ち寄せる平面波に近似します。
数百kｍ位遠くで球面波で出来た波も、数m位では殆ど平面波に変化して波高が殆ど変化しないので永遠に続くように感じます。
音でも伝声などで音が広がらない伝達方法では拡散減衰しないので遠くまで伝わります。
レーザー光も平面波なので空気分子での拡散減衰が少ないので遠くまで届きます。
それで遠くの星の光は平面波に近似して永久的に届くと思います。

正解は知りませんが参考まで。

お礼

ありがとうございます。

ちょっと私には難しいお話ですが、なんとなくわかりました。
参考にさせて頂きます。

当質問は、明確な回答をNo.2さんより頂き、解決できました。

回答No.3

heyboy

光は一種の波長ですし、
光の波長は一秒で地球を7週半ですので
光っていた波長は地球の7週半先に
あるのではないでしょうか？

お礼

ありがとうございます。

丁度、月が光で１秒ぐらいの距離らしいですね。
即ち、月食の影は２秒前の地球の姿なんですよね。

当質問は、明確な回答をNo.2さんより頂き、解決できました。

回答No.1

hamazo2004

手元の光がすぐに消える（見えなくなる）あるいはすぐ見える理由は、その距離が短いからです。手元というとおそらく、１メートル暗いと思いますが、光を付けて目に見えるまではほんの一瞬です。参考までに、光の速さ、すなわち光速は１秒間に約３０万キロメートル飛びます。

また、ミラールームの例を挙げて光は永遠に飛ぶと思っているようですが、まず、光は永遠ではありません。上にも書いたように光を付けて、目に見えるまでに時間がかかります。これも恐らく部屋ぐらいの広さを想定してと思いますが、光のスピードを参考にすると、ミラールームの距離が例えば３０万キロメートルくらいあれば、光を付けてそれが見えるまでに、約１秒間のずれが生じ、逆に、光を消してそれが分かるまでに同じく１秒間のずれが生じます。

星についても同様で、今見えている星の光は、例えば１光年前の光とすると、光のスピードで約１年前の光が見えています。今見えているからと言って永遠に存在するものではなく、一年前に消滅した可能性もあります。これも上で説明したことと同じです。

あと、地球の光は地球そのものが光っているわけではなく、太陽の光を反射している訳ですが、太陽系以外から逆に地球を見ると、太陽の光の強さから見えない可能性もあります。すなわち、宇宙は見えている星だけではなく、それ以上の星が存在しています。

お礼

ありがとうございます。

＞まず、光は永遠ではありません。

この根拠がいまいち理解できませんでした。
どこかの天文台で、宇宙が出来た頃の１４０億年ほど前の
光を捉えたという話を聞いた事があります。
光は、ほぼ永遠と捉えていいのではないでしょうか？