宇宙空間での物体の加速について

質問

抵抗のない宇宙空間では、物体が加速すればするほど速度は無限に上がっていくと聞きました。

という事は、初速が時速60kmでその後時速10kmずつ加速し続けると…
60+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10+10…
のような感じになるのでしょうか？
そして最後には光の速さも超える事ができるのでしょうか？

天文学や物理学、力学等には詳しくありませんので、詳しい方いらっしゃいましたら是非お教えください。
よろしくお願いいたします。

回答No.9

nananotanu

＃１さんの回答は、ニュートン力学の範囲。

その後、相対性理論で光速に近づくとニュートン力学が成り立たなくなる事が解ったので、「光速を超えることができない」が正解。因みに、成り立たなくなる理由は、他の皆さんも書かれた様に、速度が上がるにつれ質量が大きくなり(ニュートン力学の範囲(光速に近くない時)では、この増加が無視できるほど極小)光速では無限大になるから(無限大に重いものを加速するには無限大の力が必要なので)。

なお、一足飛びに光速を超えればいい、というのもできません。あくまで相対論の範囲で許されているのは「生まれながらにして光速を超えている物質の存在」

回答No.8

noname#130082

自信はないのですが。
静止質量を持った物体を、加速でなく、一気に光速を超えさせると、時間や長さが虚数になってしまいそうなので、やはり静止質量を持つ物体の超光速は禁止されると思います。

回答No.7

noname#130082

私も相対性理論に関してはまったくの素人なので、間違っているかもしれません。
加速できればいいのですが、+10加速しようとするものをさらに+10加速しようとすると、より多くのエネルギーが必要らしいです。スピードが遅い場合は問題にならないのですが、ものすごく早くなって真空中の光の速度に近くなるほど+10の加速のために必要なエネルギーがどんどん大きくなり、真空中の光の速度にするためには無限大のエネルギーが必要になるそうです。当然、無限大のエネルギーなんでできませんから、あと+10で光の速度にできるとしても、その加速はできないわけです。
＞速度は無限に上がっていく
は速度が遅い場合でしか成り立たず、実際には真空中の光の速度未満にしかできないわけです。

ところで、地球から見て宇宙船があと+10で光速度になるまで飛んだとして、その宇宙船の中で野球のボールを前方に時速20kmで投げたらどうなるでしょう？
「宇宙船の中」では「時速20kmで投げられる」のですが、「地球から見ると」何とそのボールも光の速度を超えられないという不思議なことが起こります。

SFではこれでは話ができなくなって困りますので、ワープなどをして光の速度を突破してますが、現実では宇宙船を光より早く飛ばすことは無理そうです。

回答No.6

NAZ0001

相対性理論の提示するところは、「静止質量の有る物体は、光速になることができない」です。光速を超えることは禁止していません。つまり、光速を飛び越えれば、光速以上になることが可能です。
速度が、光速である状態を経過せずに、いかに光速以上に加速するかが問題ですけど。質問文の「+10Km/h」が、文字通りの意味なら、可能ではありますね。…あくまで思考実験の領域ですけど。

回答No.5

noname#58790

＞光の速さも超える事ができるのでしょうか？

一応条件が整えばねー。＾＿＾；
http://www.gns.ne.jp/eng/cael/database/encard/card2/cd17_1.htm

でもこれ、１つだけ勘違いしないでね。
光速度は越えていません。（V＝C）

オーダー通り、光より速いのよ。＾＿＾；

光が水の抵抗で「すげー」疲れておそくなってんの。＾＾；
これをぶち抜いても、世界記録にはなんないのよ。＾＾；

回答No.4

Tacosan

「10km/h ずつ加速する」のが誰の立場から見たものかによるんですが,
・宇宙船の中から見た場合: 外から見ると, 加速度は (速度の増加とともに) 減っていきます. その結果, 「光速に限りなく近づきはするけど光速には到達できない」ということになります.
・宇宙船の外から見た場合: 速度が上がると質量も増加するため, 等加速度を実現するために必要なエネルギーも増大します. 光速にするためには無限大のエネルギーが必要なので, やはり光速には到達しません.
という説明でどうでしょうか?

お礼

早々とご返答ありがとうございます＾＾

加速するにつれて質量が増えるのは知りませんでした。
せっかくご説明していただいた事象から、既に理解しておりませんで…お恥ずかしい限りです。
まずは順番に理解を深めていこうかと思います＾＾；

しかしこうして新しい分野に興味を持つことが出来ました。
ご丁寧にご教授下さいまして、ありがとうございました＾＾

回答No.3

slate

通常そうなのですが、
「相対性理論」
http://yujiwatanabe.hp.infoseek.co.jp/s-relativity.htm

光速の領域になると、通常の加法は成り立たなくなります。
というのが特殊相対性理論で想定されている仮定ですが、現在のところ、相対性理論で説明できる事象がいくつかあるため、光速以上の速度はないことは正しいとされています。

お礼

早々とご返答ありがとうございます＾＾

やはり相対性理論から始めないと理解できないみたいですね。
上記のサイトなら例えが分かりやすくて、私でもなんとか理解できそうです＾＾

これを参考にして理解を深めていきます。
ご丁寧にご教授下さいまして、ありがとうございました＾＾

回答No.2

Bakabomb77

アインシュタインは相対性理論で光の速度を超える事を禁止しているので、アインシュタインの許可なしに光速を超える事は出来ません。

回答No.1

kokuramon

そのとおりです。
速度＝初速＋加速度×時間
なので、その内、光の速度も超えます。