締切済み 光は重力で曲げられるのか？ 2008/07/31 19:01 光（光線やレーザー）は，重力で曲げられるのですか？ 例えば，地面と水平に非常に強い光源のレーザーまたは光線を発射した場合， 光線は地面と水平に進むのか，それとも地球の曲率とは関係なく光は真っ直ぐ進むのかを知りたいです． みんなの回答 （7） 専門家の回答 みんなの回答 moby_dick ベストアンサー率33% (77/228) 2008/08/01 20:12 回答No.7 アインシュタイン相対論はナンセンス。 真実は、 重力で曲げられるのではなく、重力で落とされる。 光の本来の進行方向は変わらず、全体が落とされる。 光を矢に例えれば、 地面が無限に水平とすれば、 水平の矢は水平のまま地面に落ちる。 矢の向きが変わって地面に刺さるのではない。 また、 真上に進む光の矢は、ブラックホール本体などの重力で矢の尻から落ちる。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 noname#77472 2008/08/01 00:30 回答No.6 ＞光線は地面と水平に進むのか，それとも地球の曲率とは関係なく光は真っ直ぐ進むのかを知りたいです。 まあ、 単純計算して曲率が円になるのが周回速度＝Ｃの場合 （地球では約８ｋｍ/ｓ） ８/３０００００ 単純計算だと３０万キロで８ｋｍ折れる計算になる？ （実際の計算はてんで違いますよ♪） これで金星の重力で恒星位置は何度変わる「はずだ」でやってみて。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 sanori ベストアンサー率48% (5664/11798) 2008/07/31 20:25 回答No.5 ＃２の回答者です。再びお邪魔します。 念のためコメントしますが、 先程の私の回答の中で 『「概要」の項をご参照。』 と書いた意図には、 『ニュートン力学で説明される曲がり方の２倍だ、ということをWikipediaの「概要」の項から読み取ってください』 ということも含まれます。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 Tacosan ベストアンサー率23% (3656/15482) 2008/07/31 19:49 回答No.4 かな～り誤解されることがあるんですが, 「光が重力でまがる」ということそのものは一般相対論の専売特許ではなく, 特殊相対論や (ある種の仮定をおいた) ニュートン力学でも導けます. つまり, 「光が重力でまがることが観測された」からといって, 直ちに「一般相対論が正しい」とはなりません. ただし, 「まがりの大きさ」は一般相対論を使うと特殊相対論やニュートン力学から得られた値のちょうど 2倍になります. つまり, 単に「まがるかどうか」ということだけでなく, 「どのくらいまがるのか」ということも問題になっていました. そして, 日食のときに「一般相対論が予測するくらいまがる」ことが観測されたので「一般相対論が正しい」ということになったわけです. ついでにいうと「光が重力でまがる」というのは必ずしも正しい表現とはいえません. われわれの立場からすると「光が重力でまがる」となりますが, 光の立場からすると「自分は直進しているが, 重力で空間がまがっている」ということになりますし, 一般相対論は基本的にこの姿勢で記述されています. 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 86tarou ベストアンサー率40% (5093/12700) 2008/07/31 19:45 回答No.3 地球程度の重力では、地面と水平には進みませんが３次元的（時間を考慮しない空間の意）には僅かながら曲がります（分からないくらいで、曲率には関係無し）。これは重力場で空間が曲がっているからなのですが、時間の観点からも説明出来ます。大きな質量の物の近くでは、遠くより時間がゆっくり進みます。光は実際には“直進”してるのですが、時間の進み方も考慮すると曲がっているように見えるだけです。簡単に言えば、時間的に最短距離を進んでいるということです。 参考URL： http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/koza2007/ippanCG/ippanCG.html 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 sanori ベストアンサー率48% (5664/11798) 2008/07/31 19:31 回答No.2 こんにちは。 ＞＞＞光（光線やレーザー）は，重力で曲げられるのですか？ はい。曲がります。 それは、アインシュタインの「一般相対性理論」から導かれた重要な帰結の一つです。 皆既日食のときの、太陽の近くに見える星の位置の観測で証明されました。 ＃１様がおっしゃるとおり「重力レンズ」とも呼ばれます。 「概要」の項をご参照。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96 ＞＞＞ 例えば，地面と水平に非常に強い光源のレーザーまたは光線を発射した場合， 光線は地面と水平に進むのか，それとも地球の曲率とは関係なく光は真っ直ぐ進むのかを知りたいです． 「非常に強い光源」でも弱い光源でも同じです。 また、地球の曲率は、基本的に無関係です。 基本は真っ直ぐで、地球という小さい星の小さい重力によって、ほんの僅かだけ曲がります。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 trajaa ベストアンサー率22% (2662/11921) 2008/07/31 19:21 回答No.1 例えば、「重力レンズ」で検索してみてください。 手っ取り早いのはwiki http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%BA たとえ光であっても、重力の影響を免れることは出来ないので曲げられてしまうのですね。 が、地球の重力程度ではその影響を検知することは無理なので、 >例えば，地面と水平に非常に強い光源のレーザーまたは光線を発射した場合、光線は地面と水平に進むのか との設問に対しては、「直進する」 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 地球と言う球体における光の屈折について教えて下さい。 地球と言う球体における光の屈折について教えて下さい。 初めましてこんにちは、光速について調べていてふと疑問が出てきました 質問と光速との関係は無いかも知れませんが、ご存知の方がいらっしゃいましたらご教授下さい 仮定(1) 赤道上に超強力なレーザー光線を水平に照射出来る機械を設置したとします。 その赤道の地球の外周上にその光線を物理的に遮る建物や山等の障害物が無いとします。 もちろん海面上の水蒸気等による屈折も無かったとします この場合、水平に照射したレーザー光線は地球を一周して照射したのとは反対方向から 戻ってくる事が可能なのでしょうか？ もし戻って来ないのであれば、仮定(1)の様な物理的な障害物に邪魔されていると言う以外の理由は 何があるのでしょうか？ レーザー光線が戻って来ると言うことは、巨大な望遠鏡を水平に設置して覗くと自分の背中が見えると言う事になりますでしょうか？ ブラックホール程の重力があれば、光が吸い込まれる（光を屈折させる事が出来る？）と言う事ですから、地球自体の重力が弱くて地球の外周上に光を張力で保てないと言う事であれば、逆に張力を保てている惑星で同じ実験をした場合に自分の背中を見ることが出来ると言う事になりますか？ またその星が仮に地球の外周の700倍の程あるとした場合に（光は1秒間に地球を7週すると言うことを 考えれば、100秒掛かるということですから）100秒昔の自分の背中が見えると言うことになりますよね？もし可能であれば望遠鏡は固定し、モニターを眼鏡タイプの様なものを使った場合、自分自身が振り返ってもモニターには100秒後に自分が振り返る姿が見えると言う事になりますよね？ 質問の意味が伝わりにくくて申し訳ございませんがご存知の方がおられましたら教えて下さい 光と光の間に重力は働く？ 光線が2本あったとします。 それぞれを光(1)・光(2)とします。 双方の光は、進んでいるのですが、(1)と(2)の相互間には、重力作用が発生し引力が働くのでしょうか。 シリンドリカルレンズで「平らな光の幕」は可能か？ 通常のLEDレーザー光線をシリンドリカルレンズに当てると「目に見える光の幕」を作ることが出来るのでしょうか？つまり一筋のレーザー光線が平たい「面」のような「一枚の紙」のようになるのでしょうか？また、何もない空間にレーザーなどの光源を使って「光の幕」をつくることは可能でしょうか？可能な場合その場合の必須条件は何でしょうか？機器、環境、方法を教えて下さい。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた？ OKWAVE コラム 重力と光について (1) ４つの力のうち、重力はとても弱いけれど遠くまで届く、ということ を何かで読みました。 たとえば地球や太陽の重力はどのくらい遠くまで 影響するのでしょうか？ （せいぜい太陽系内？） (2)１４０？１５０億光年彼方にあると思われる天体を撮影した、といわれる 写真がありますが、素朴に疑問を感じます。 それだけ遠い距離であれば、途中に無数の星やさまざまな物質があるでしょうし 他の物質に吸収、反射、錯乱等されて、光のエネルギーがものすごく減少して しまい、地球に届くまでに、ほとんど消えてしまうのではないでしょうか？ また、必ずしも光をまっすぐに届けてくれること「場」ばかりではなく、 とんでもない方向に光を曲げてしまう空間もあるのではないでしょうか？ だから、１４０～１５０憶光年といっても、ほんとうはもっと近い天体の から発せられた光でる可能性もあるように思うのですが。 このような理由から 赤方偏移の説明を読んでも、あまり説得力を感じないのですが。 どなたか教えてくだされば幸いです。よろしくお願いいたします。 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの？ 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの？ この質問に回答しようとされる方は以下のURLの質問・回答を全て理解できた方のみに限定させて頂きます。 重力レンズで光が分けられるってあり得るの？ http://okwave.jp/qa/q6175531.html アインシュタインリングって存在するのでしょうか？ http://okwave.jp/qa/q6118855.html 「１９１９年５月２９日の皆既日食の日に、太陽の陰に隠れて見えないはずの金星が、太陽の引力で光が曲げられ、アインシュタインの予言通りに実際に観測され大騒ぎになった」という話はご存じだと思います。 太陽の光が金星に反射し、太陽の中心から外向きに進む光が、逆の内向きに曲げられ観測された結果です。 この時、金星は１つ観測されただけです。 銀河や恒星は光源として、金星は反射光源として”分かれた光”を放っています。 これらの分かれた光を集めない限り、同一天体を複数として観測することは不可能なので当然です。 現在、一般に、「光は重力の中心に向け曲げられる」と説明されています。 しかし、その場合、光を集めることは出来ず、同一天体を複数として観測することは不可能です。（図の上のライン） 「光が重力の中心の逆向きに曲げられる」のなら、同一天体を複数に観測可能です。（図の下のライン） 物理法則はその事象の、規模、位置、時間で変化しない不変的なものです。 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るのでしょうか。 なお、本件の関連質問を以下のURLで行っております。 重力で空間が歪められるってあり得るの？ http://okwave.jp/qa/q6161055.html 重力波の速さについて 突然太陽がなくなり地球は太陽の重力から開放されたとします。 場の理論では光速以上の速度では情報を伝達できないため、開放されるのも太陽の光が見えなくなったその瞬間であるということを聞きました。 場の理論が言いたいことはわかるのですが、重力波まで光速であるとはどういうことでしょうか？ 重力は加速度であり、光が加速度となにか関係があるとどこかで聞いたような気がするのですが・・・。 相対性理論などはまだ学んでいないので、光についてほとんど無知で、重力と光の関連性が分かりません。よろしくおねがいします。 ブラックホールは光りさえ、その引力、重力で閉じ込 ブラックホールは光りさえ、その引力、重力で閉じ込める、または脱出できないと読んだか聞いたことあります。ですが光子には質量がないと思ってます。どうして光りを閉じ込めることできるのできるのですか？ また、遠くの恒星などの光りは途中の巨大な重力(引力)で曲げられて地球に届いているのもあると、なぜ重力で曲がるのでしょうか？ 光が重力によって曲がることについて 光は、重力によって曲がるということらしいのですが、以下の質問があります。 よろしく、お願いします。 ＜質問１＞ （ａ）光は、振動数の高い（波長の短い）光ほど、重力によって大きく曲がる、 （ｂ）光は、振動数の低い（波長の長い）光ほど、重力によって大きく曲がる、 （ｃ）光は、振動数の高低（波長の短長）に関わらず、重力によって同じように曲がる、 （ｄ）その他？、 のどれなのでしょうか？ ＜質問２＞：質問１で（ａ）（ｂ）又は（ｃ）の場合、それは、 （ａ）実験とか、何らかの現象とかで、実際に観測されている、 （ｂ）理論的にそのように考えられているが、実際に観測されていない、 （ｃ）その他、 のどれなのでしょうか？ ＜質問３＞：質問２で（ａ）の場合、 実際に観測されていることについての文献とかを、教えていただけるでしょうか？ 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。 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの？２ 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの？２ 「１９１９年５月２９日の皆既日食の日に、太陽の陰に隠れて見えないはずの金星が、太陽の引力で光が曲げられ、アインシュタインの予言通りに実際に観測され大騒ぎになった」という話はご存じだと思います。 太陽の光が金星に反射し、太陽の中心から外向きに進む光が、内向きに曲げられ観測された結果です。 光の挙動は、一般に次のような前提で説明されているようです。 「光は重力の及ぼす作用を引力としてだけ受け、引力の中心に向けて曲げられ、加速しない」 もし、その前提が正しいのなら、「光は重力の中心に曲げられ、加速しない」ことになります。 ひとたび太陽に近づいた金星の光は、重力の中心向けに進路を換え続け、二度と重力の中心から遠ざかることなく、最終的に重力源に降着するはずです。 でも実際には、金星の光は地上で観測されていますから、前提に間違があります。 「太陽の中心から外向きに進む光が、内向きに曲げられ観測された」としか言えないと思います。 概念図の重力源（太陽）の半径を座標(X,Y,Z)=0にまで縮小した場合、観測者と一直線上に前後に並ぶ２つの天体の、真後ろの天体を観測することが可能です。 光が、重力の中心に向け曲がるとすると、そもそも、その天体の光が、地球に届かないでしょ？ そして、天体の放つ、異なる方向の光を、４つ以上集めないとアインシュタインクロスの５つの像は不可能でしょ？ 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るのでしょうか。 太陽光について ちょっとした疑問です。 通常光は直進しますよね。(重力レンズなどの影響がない場合) 光源から出た光は放射状に拡散するため、 光源と地面(光源光の照射面)との間にある物体の影は、 光源と物体の距離によって地面に映る影の大きさが変化します。 太陽と地球の距離は約1億5000万kmあるため、 地球上では太陽光はほぼ平行に直進します。 つまり、太陽光が地球を照射する場合、 太陽と地球の中間(地表の近く)にある物体の影の大きさは 物体の高度に関係なくほとんど変化しないはずです。 さて、問題です。 1.地球上で地上３０mを飛ぶ飛行機の影は地面に投影されるのに、 地上１万メートルを飛ぶ飛行機の影は地面に投影されないのはなぜ? 空気中の塵や埃が太陽光を拡散しているためでしょうか? 2.月面上で同じ条件の場合、月面上１万メートルを飛ぶ飛行機の影は 月面にどのように投影されるのでしょうか? ほぼ原寸大の飛行機の影が月面に投影されるのでしょうか? みなさん、どうなると思いますか? 重力波で光の波長は変化しないのでしょうか? LIGO(The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) レーザー干渉計重力波観測所で重力波が観測されました。 レーザーを2つに分けて、縦横に行かせて、各々の光は4kmの光路 を往復してきて合わせる。各々の光路長が重力波で変化する。その 変化に応じて位相がずれて光が干渉する。干渉の度合いから重力波 が観測されます。添付動画の2:07～2:52のあたりで説明しています。 重力波のため時空がゆがんで光路長が変化するのを納得しました。 でも、重力波のため、光の波長も一緒に変化して、結局位相がずれな いような気がしてしまいました。 結果としては、位相のずれが観測されました。だから、位相がずれな いような感じは誤りです。もしかして、重力波は縦波、光は横波なの で、時空の粗密があっても光の波長は変化しないで、位相がずれると いうことなのでしょうか? でも、こちらのサイトでは重力波は横波なのだそうです。 http://eman.hobby-site.com/relativity/gwave.html 問をまとめると4つあります。 ・重力波で光路長が変化する時、変化する光路上にある光の波長は伸 び縮みしないのでしょうか? ・おそらく光の波長は伸び縮みしなくて、それはなぜでしょうか? ・重力波は縦波でしょうか?横波でしょうか? ・重力波が縦波なので、横波の光の波長が変化しないのでしょ うか? こちらも参考にしました。 https://okwave.jp/qa/q7837378.html Q:重力波は原理的に測定できるの？ レンズを通る光について 半球レンズの平らな面の部分からレンズ内に光を発射した時、 レンズが大きいものと小さいものではどちらのほうがより多くの光が外光となるのでしょうか？？？ ・レンズを大きくした分だけ光源部分も比例して大きくなります。 ・レンズを大きくしても光源発射の光の大きさは変わりません ・半球レンズの平らな面すべてが光源部分と考え、すべての光がレンズの弧のある方向に発射します ・レンズの直径と高さは比例して大きくなります。 わかりずらいかもしれませんが、よろしくおねがいします！！ 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 重力 【地球の場合】どうして重力は地球の真ん中に向かって働いているのですか？ 重力と引力の違いはなんですか？ 教えてください 重力による時間の遅れがわからない こんにちは。 重力が強いほど時間の流れが遅くなる理由について教えて下さい。 よく特殊相対論による時間の遅れについては、光時計の比喩で説明されていて分かるのですが 光速に近づくにつれて光線が斜めに伸びて、光線が戻ってくるまでに1秒以上かかります。 重力が強い程に時間の流れが遅くなるのをこの光時計の比喩でわかりやすく教えて下さい。 ちなみに『竜の卵』というSＦでは中性子星にチーラという知的生物がいて 人類の100万倍の進化速度になる理由を教えて下さい。 設定では直径20kmで表面重力は670億G。 なぜ重力が強くて時間の流れが遅いのに、100万倍の速度なのかがわかりません。 地球時間では15分がチーラでは60年に相当するそうです。 だから人類の科学力をあっという間に追い抜いてしまうそうですw よろしくお願いします。 重力で光の進む方向が曲がる様子の証明方法 木星の重力で 光が まがる、という話を聞きます。 本当でしょうか？ こうして 地球の 地上にいますが、身近なものをつかって証明できるのでしょうか。 別に 木星でなくても いいです。 重力で 光が曲がるということを 目で見てみたいのです。 万華鏡と 磁石なら 手元にありますが、 使えますか？？ 重力と地球の緯度 地球の重力は、赤道に近いほど弱くなるそうです。 これは地球の中心からの距離が離れてるからだと聞きました。 確かに中心からは離れてる。 でも宙に浮いてるわけじゃなくて、その間には地球の地面が詰まってるんです。その分の万有引力を足したら、理論上赤道に近いほうが重力は大きいのではないでしょうか？ 私には説明ができません。 御存知の方いましたら、教えて下さい。 重力レンズで光が分けられるってあり得るの？ 重力レンズで光が分けられるってあり得るの？ 「１９１９年５月２９日の皆既日食の日に、太陽の陰に隠れて見えないはずの金星が、太陽の引力で光が”曲げ”られ、アインシュタインの予言通りに実際に観測され大騒ぎになった」という話はご存じだと思います。 この観測時に金星は１つ観測されただけで、複数に分けられて観測された訳ではありません。 レンズは、１つの入射角の光を”曲げ”られるだけで”分け”ることはできないので当然です。 しかし現在、「同一天体が重力レンズで”分け”られ複数に観測される」と説明されています。 観測対象が、銀河や恒星の場合、全方向に”分かれた光”を発射しています。 これらの「分かれた光」を「集めない限り」、同一天体を複数として観測することは「不可能」なのです。 物理法則はその事象の、規模、位置、時間で変化しない不変的なものです。 レンズで光が”分け”られことがあり得るのでしょうか。 本件の関連質問は以下のURLで行っております。 http://okwave.jp/qa/q6161055.html http://okwave.jp/qa/q6118855.html 重力と無重力が半々なときどちらに引き寄せられますか もし宇宙と地球の重力無重力の境目がはっきりしているとして、 惑星の半分が宇宙空間にり、残り半分が重力のある地球側にあった場合、簡単に落下できますか。 それとも宇宙空間に惑星の半分がある状態では落下しないのでしょうか。 重力について 我が天の川銀河とアンドロメダ銀河が接近しているのは重力関係しているということらしいです。なるほどと思う反面、理解に苦しむところです。地球をちょっと離れたところでも無重力(完全ではないにしても)空間であるのに、銀河間239億光年も離れていれば大半が無重力状態にあると思うのですが、それでも引っ張り合っているとはどういうことなのでしょうか。おそらく根本的に考え方が間違っているのだと思います。教えて下さい。 光源から放射状にのびる６本の光線はなぜ？ テレビの映像で光源(太陽・電球など）が映し出されたとき 光源から等間隔に 放射状に６本の光線がのびています １) なぜ光線があらわれるのでしょうか？ ２) なぜ６本でしょうか？ ３) ６本のうち２本が垂直になる場合と １５度回転した状態（２本が 水平になる）の２パターンあるのはなぜでしょうか？ ４） ひとの眼の場合 星をみたとき６本の光線が現れているようにも 見えますが同じ原理でしょうか？ よろしくおねがいします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
