光が最も速いって事について

質問

この世で光よりも速いものはないっていいますが、それってのは、光よりも速いものってのは人間の目に見えないから本当はあるかも知れないけど、ないって事にしてるんでしょうか

回答No.4

ranx · ベストアンサー

＞光速度不変という考え方をもとに、相対性理論を考えたんじゃないんですか？つまり順番が逆だと思うんですが

順序から言うと

光速度不変の観測結果（光より速いものの存在については関係しない）
　　↓
相対性理論
　　↓
質量を持つ物体が光速を超えられないという理論的予測
　　↓
今のところ理論に反する観測はない

ということです。

補足

ってことは、タキオンとかっていう物質が見つかったら、相対性理論は崩壊って事ですか？

回答No.11

coven

なんちゃって物理学ファンです（笑）

例えばクリスマスのツリー等に使う、電球を繋いだやつ、ありますね。
見かけ上、あんな感じで３０万キロの電球の列を作ります。
それの１球１球にそれぞれの電源を持たせ、端から端までを０．５秒で往路する設定を持たせれば、
「これは光速の２倍である」と言えるんでしょうか。
確かに「現象」ではありますけれど、グリニッジ標準時の目覚まし時計で
日本とブラジルに住む人が申し合わせて同時に起きたら
これも「光速を超えた」と言う事になるわけでしょうか。

guiｔerさんがANo.#10で言われている、
＞１つの粒子が超光速で移動しているわけではないので
とはこう言う事ですね。

回答No.10

guiter

guiterです。

No.7 の解答では大ポカをやってしまいました。
簡単な条件のもとで確認をしましたが、
nanashisan さん、ranx さんがご指摘のように
超光速で動くように見える観測者は存在します。

nanashisan さんの
＞どのように観測されるかではなく、影自体は光速以上で移動する
という部分については私の責任ですが、
物理では、観測者（座標系）を決めないことには速度等の定義が出来ません。
最初に仰っておられたように超光速で観測されるという主張は正しいです。

ただし、重要なのは１つの粒子が超光速で移動しているわけではないので
情報伝達を超光速で行なうことは出来ません。

ついでにあと一つ。
超光速の方法で出て来そうな話として大変硬い剛体を使い
こちら側を押せば、一瞬にして向こう側に情報を送れるのではないかというものがありますが、
この例では超光速を実現することは出来ません。
剛体を形成している分子間を力が伝わっていきますが、
この力（電磁相互作用）の伝わる速度が光速なので
１つ目の分子が動いてから２つ目の分子が動くまでに
どうしても光速未満になってしまいます。

う～ん、それにしても普段相対論を使う立場にいながら
今回の失敗は恥ずかしいかぎりです。
taurus4 さん混乱させてしまいごめんなさいね。

また、「地球と木星の時計」
　http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=258379
では締め切りに間に合いませんでしたが、
　http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=51864
なども参考にしてみてください。

回答No.9

ranx

再び来ました。

まずは、No.4の私自身の回答へのお礼に対する返事から。
> タキオンとかっていう物質が見つかったら、相対性理論は崩壊って事ですか？
相対性理論で否定されているのは、質量のある物体を「加速して」光速を超える速度にすることです。
ですから、最初から超光速で動いているとされるタキオンは相対性理論とは矛盾しません。

次にguitarさん、専門家の意見に対しておこがましいのですが
> 影が光速度以上で動いているように見える観測者は存在しないはずです。
そんなことはないと思います。時間差を考慮しても、超光速で動くように見える場合はありうると思います。

で、nanashisanさんですが
> どのように観測されるかではなく、影自体は光速以上で移動すると言っているのです。
現代物理学では、観測されない事象の存在は主張しないのが普通だと思います。ただし、nanashisanさんの
主張されているケースは、超光速で移動するように観測されるものと考えてよいと思います。
ただし、影自体は移動しませんね。物体がＡ地点にある時の影とＢ地点にある時の影には直接の関係は
ありませんから。

超光速の事象について、聞きかじりのことで全く自信はないのですが、以下のようなことを聞いたことが
あります。
・宇宙誕生直後、宇宙はインフレーションと呼ばれる急速な膨張をした。その際の膨張速度は光速をはるかに
　越えるものだった。
・量子論的な不確定性のために、光速に近い速度で動く粒子は、光速で移動した場合よりも早く目的地に到達
　する場合が、ある確率で存在する。

お礼

加速して光速にすることができないって事ですか、ありがとうございます。

回答No.8

nanashisan

guiterさんへ
＞＞影の移動速度は光速を超えます。
＞日常的な感覚からはそうなりそうですが、
＞　　：
＞観測者は存在しないはずです。
どのように観測されるかではなく、影自体は光速以上で移動すると言っているのです。
観測された情報とその情報が届くまでを時間を考慮すれば影が光速以上で移動していることが導かれると思うのですが、違いますか。

回答No.7

guiter

＞光より速いものってあったら、見えるんでしょうかね？
例えばタキオンが電荷を持っていれば、
真空中でチェレンコフ光という光を出すので、
その光を観測できればタキオン存在の証拠になります。

nanashisan さん:
＞影の移動速度は光速を超えます。
日常的な感覚からはそうなりそうですが、
物体に光が当たってから影が出来るまでにかかる時間、
ある位置にある影から観測者までの距離を光が走るのにかかる時間
などを考慮すると影が光速度以上で動いているように見える
観測者は存在しないはずです。

お礼

＞その光を観測できればタキオン存在の証拠になります。
なるほど、どんな光かは分かりませんが、言ってることは分かりました。

影に関しては目には見えないけど、現象事態は起こってるって事でしょうかね。

回答No.6

nanashisan

＞＞ものではありませんが光より早い現象は存在します
＞おしえてください。
例えば影です。
ある平面に垂直に光が当たっているとします。
その平面のそば(光源側)を物体が光速に近い速度V(もちろん光速未満)で平面に平行に移動したとすると、その影も速度Vで平面上を移動します。
そのとき平面が傾いていると影の移動速度は光速を超えます。

お礼

なるほど、なんか騙されたような気がしますが、言われてみればそうですね。後で疑問が沸いてきそうですが。ありがとうございました。

回答No.5

guiter

素粒子物理を専門にしています。

＞あるんだけど、まだ見つかってない？何じゃそりゃっ
＞それって「ない」って言うんじゃないの？
科学者の立場で理論を作ろうとすると
こんなものは無いだろうと根拠なしに決めることはできません。
タキオンの場合でも見つかっていなくても、
もし存在すると何が起こるのかということを知っていなければ
どういう実験をすれば見つかるのかがわからないので、
理論だけは考えておかなければなりません。
しかし、現在までの実験結果から考えると
タキオンの存在を信じる物理学者はほとんどいないと思います。

＞タキオンとかっていう物質が見つかったら、相対性理論は崩壊って事ですか？
見つかったとしても相対論が崩壊するわけではありません。
むしろ、存在していた方が理論が光速度を境に対称的になります。
どうやら自然界は少し対称でないようにできているようですね。
時間も対称になってなかったり、空間も対称でなかったり、
電磁気学でもモノポールがあったほうが数式上はきれいです。
不思議ですね。

補足

なるほど、根拠無しに決めることはできないってことですね、ないなら無いなりに証明しなくてはならないって事ですね。
でも、光より速いものってあったら、見えるんでしょうかね？

回答No.3

nanashisan

＞光速度不変という考え方をもとに、相対性理論を考えたんじゃないんですか？つまり順番が逆だと思うんですが
その通りです。そうやってでてきた理論がいろんな実験結果に合致するから元の仮定が正しいと考えられているようです。
但し、ものではありませんが光より早い現象は存在します。もちろん人間の目に見えるもので。

補足

＞ものではありませんが光より早い現象は存在します
おしえてください。

回答No.2

ss_miyabi

確か、光より遅いものを光より早くすることが不可能で、
もともと（この世に生まれたときから）光より早いものが
あるのなら、それはそれでかまわないとかじゃなかったかと思います。
タキオンとか呼ばれる仮想粒子です。
それは逆に光より遅くなれないそうです。
今のとこ見つかってなくて、見つかりそうにもないようです。

お礼

あるんだけど、まだ見つかってない？何じゃそりゃっ
それって「ない」って言うんじゃないの？って感じですけどね。
名前だけは聞いたことありますよ

回答No.1

westpoint

違います。

詳しく書くと長くなりますから割愛しますが、相対性理論から導かれる計算でそうなるんです。

「ローレンツ収縮」「相対性理論」などのキーワードでネットを検索すれば、一杯調べることができますよ。

補足

問題がそれるかもしれませんが
＞相対性理論から導かれる計算でそうなるんです。
とありますが、アインシュタインは、光速度不変という考え方をもとに、相対性理論を考えたんじゃないんですか？つまり順番が逆だと思うんですが(すみません素人の意見です)