光の速度に近づく程時間の流れが遅くなるのは常識ですが

質問

光の速度に近づく程時間の流れが遅くなるのは常識ですが

でも光の速度は超えられない。
光の速度に近づく程、質量が大きくなってしまって加速が難しくなっていくのは分かりますが、
なぜ質量が大きくなるのですか？

空間でも引きずってしまうのでしょうか？

回答No.5

kentarou2333 · ベストアンサー

E=mc^2

というのを御存知でしょうか？
質量とはエネルギーであるという有名な式ですが、これは、

m=E/c^2

と変形してもいいと思いますが、つまり、
質量はエネルギーによって変化するという事です。

そのため、速度を増せば増すほど、エネルギーが
増えるので、質量が重くなってしまいます。

そのため、もともとの質量によるエネルギーを M とすると、

E = M + mv^2

となり、先ほどの式に代入すると

m =( M + mv^2 ) / c^2

となり、変形すると、

m = ( M/c^2 ) / ( 1 - v^2/c^2 )

となり、v が c に近づく程に質量が増えていくのが分かります。

回答No.4

noname#115059

>>光の速度に近づく程、質量が大きくなってしまって加速が難しくなっていくのは分かりますが、
>>なぜ質量が大きくなるのですか？
地球のような重力のある空間で無限に加速しようとしているから速度が増せば質量が大きくなると考えられてきたのではないだろうか。

重力の薄い空間（宇宙）で速度が増せば質量は大きくなりますか。

>>でも光の速度は超えられない。
加速させるための出力装置がない。

回答No.3

Tacosan

とりあえず「質量が大きくなってしまって加速が難しくなっていく」というのは逆です.
まず「光速に近づくと加速しにくくなる」ということがあって, その (ニュートン力学における) 「解釈」として「質量が大きくなる」と考えたりしたわけです. 実際には「質量が大きくなる」としてしまうと問題があったりしますが....

回答No.2

Mokuzo100nenn

運動のエネルギーが（MxVの2乗）/2で近似できるのはVが光速に比べて極めて遅い領域だけです。
逆に言うと光速に近い領域では、上述の運動エネルギーの式が成り立たないというのが正しい理解であり、この式が成立する前提でMが大きくなるなどと考えてはいけないのではないでしょうか。
したがって「質量が多くなってしまって」ではなくて、「質量は変わらないのに」加速が難しくなっていくと考えないと特殊相対論が受け入れられなくなってしまいます。

「なぜ質量が大きくなるのですか？」は間違った問いです。
「なぜ光の速度の近くでは運動エネルギーの式がなりたたないのだろうか？」が正しい問いです。
そして、答えは「なぜ神が自然界の法則をそう決めたのかはわからない」と言うしかないでしょう。

回答No.1

tetsumyi

物理の１つの法則ですから、なぜと聞かれると回答は難しいのですが
質量とは何か？
加速のしにくさを質量と考えると
空間を引きずっているというより時間を引きずっている、といった方が良い様に思えます。