光が最高速なワケは？

質問

この世で一番早いのは光なのでしょうか？
もっと早い速度は無いのでしょうか？

仮に光だとして、特定の速度があると思いますが、最高速がその速度である理由は何なのでしょうか？

回答No.9

Tacosan · ベストアンサー

相対論的には
・もともと光より遅いものはどうやっても光より遅い
・もともと光速ならどうがんばっても光速
・もともと光より速いものはどれほどエネルギーを与えても光より速い
ということになってます.

ちなみに「なぜ光がこの速度なのか」というのは真空の誘電率と透磁率から決まるわけですが, じゃあ「なぜ誘電率がこの値なのか」といわれるとやっぱり困る.

お礼

説得力抜群です。
ありがとうございます。

回答No.10

tetsumyi

光の速度と同じ速度は電磁場、重力場がありニュートリノもそうらしい。
この電磁場の速度が誘電率、透磁率を決めることになるので誘電率、透磁率から光の速度は当然のように計算できることになります。

では、なぜこれらが等しく光速度になるかと言えば、光の速度とは宇宙空間で距離と時間を結びつける関数に関係しています。
宇宙は膨張を続けています。
１つの存在は他の場所では時間が遅れないと他の場所に移動できません。
１つの存在が他の場所に同時刻に存在するとしたなら矛盾が生じて安定を保てなくなります。
これが光の速度として神様が作られた、この宇宙の基本的な物理常数なのです。

お礼

揚げ足を取るようだけども、何かによって規定されていたら、それは何によって規定されてるのってなりますね。神様が欲しくなります。
ありがとうございました。

回答No.8

雪中庵（@psytex）

＃７の者です。

＞現実の話って言うよりは複雑な妄想のように聞こえてしまう

その通りです。
「現実（時空仮説＋有限的存在性）」とは、「複雑（階層現象的表面）」
な「妄想（自我仮説との相補分化）」なのですから。

お礼

あっ、、、はい。

回答No.7

雪中庵（@psytex）

量子（光子）相互作用は、原理的には、瞬間作用とされます。
素粒子間の相互作用を記述する経路積分において、光速作用は因果関係が可換になっています。
時間の流れは、意識＝階層現象表面的にのみ規定されるものなのです。
（時間軸は、そこから逆に４次元空間にフィードバックすることで派生している）

実は、相対性理論において静止質量を持つ物体を光速に加速するには無限のエネルギーを要する＝不可能、としていますが、最初から超光速の物体は禁止していません。
ただ、エネルギーが虚数になるだけです。
この「虚数エネルギーの超光速粒子」を、タキオンといいます。

エネルギーは相互作用に於いて自乗で表れるので、「時間順行の虚数エネルギー粒子」と「時間逆行＝負エネルギー粒子」は、等価になります。
その場合、意識そのものは時間巡行なので、素粒子が時間を逆行しても、単にその素粒子の性質を反転したものが、「過去からやって来た」としか感じられません。
エネルギーが虚数ということは、通常の時空とオーバーラップし得、かつ０（＝光速＝現在）でのみ相互作用し得ます。
それは即ち、「過去」そのものです。

「時間を反転」というとすごい事のようですが、あなたの足からボールにエネルギーを与えて蹴ったのが、飛んできたボールにあなたの足がエネルギーを与えてトラップしたのになるだけですので、見た目は全く普通です。
むしろ、ボールを蹴った瞬間に、過去と未来にボールが対発生したとも考えられます。
通常の素粒子の対発生は、「正エネルギーの粒子と反粒子（電荷などは逆だけどエネルギーは正）」の対発生なので、素粒子２個分のエネルギーが必要になるけど、この場合は、「正粒子と負粒子」の対発生なので、エネルギー的には運動量の交換だけなのです。

もし、そうした対発生が可能なら、エネルギーを要せずにどんどん物質が増えそう（正粒子と負粒子の対発生）ですが、なぜ通常は「正粒子と反粒子」に限定されるかというと、「過去への負粒子（虚数エネルギー）の発生」という場合には、空間自体も虚数エネルギーで対発生しているのです（過去と未来の対発生）。

相対性理論の四次元時空の式において、時間項は虚数になっており、そのために空間軸と時間軸の等距離点に、“ゼロの面”ができます。
それが「ライトコーン」、即ち光子の形成する面であり、光速以下の領域（未来=予測=時空仮説）と超光速の領域（過去=記憶=自我仮説）を分ける界面原点（現在=感受表面=光速）なのです。
その認識体（量子的無限不確定性の潜在としての認識可能性の時系列化）による大ざっぱな認識＝階層現象表面的定性化における非光速性に基づく時空仮説に対する、無の射影が存在=光子なのです。
「本当は無いんだけどね」ていう。

お礼

うーーーーむーーーーーーー難解だ！！！
しかも現実の話って言うよりは複雑な妄想のように聞こえてしまう。
ありがとうございました。

回答No.6

noname#160321

＃５のお答えを補足すると、「どのような等速運動をしている観測者からみても光速は等しい」です。
後に一般相対論では「加速度運動、重力中の観測者から見ると等しくない」ことがわかります。

＃４(５と同じ方)に書かれている様に他に光速より速いものがあることは排除されていません。
ただ、ファインマン図などで表すと、そのものは時間をさかのぼるので、そのものの反粒子が時間に従って移動することと等価になります。

なお、御疑問の本質である「一番速いのは光」と「他の観測者から見ると光速に近づくと質量が増え、時間が遅れる」事は「無関係」で後者はアインシュタイン以前に知られていましたが(ローレンツ短縮など)、光速一定を仮定すると一番きれいに説明できるということだけです。

また、光速はなぜその速さなのかは少なくともかなり最近説明されたか、全然説明されておらずいまだに「偶然その値」なのか、私は知りません。

お礼

ありがとうございます。

光が最高速かどうかはよくわからないと言うことでしょうか。
偶然って言うのもある意味ステキかもしれません。

回答No.5

nananotanu

ちなみに、アインシュタインが言ったのは「光が最高速」"ではなく"「光の速度はどの(どんな)観測者から見ても一定」だったと思います。

お礼

光は一定なんですか。
これまた不思議ですね。。。

なぜ光だけ超特別扱いでしょう。

回答No.4

nananotanu

光速より遅いものを加速していっても光速を『超えることができない』というだけです。元もと、光速より速い速度を持っていれば、なんら問題がない。

タキオン粒子で検索してみてください。

光が最高速なわけではありません。御注意を。

お礼

タマキンだったら知ってます。

ありがとうございます。

回答No.3

eld3399

ビッグバンによる速度（光速の数百倍）が最高だと思います。

お礼

すごっ！！！インフレーションの時でしょうか。

前の方が言うみたいに止まっちゃったりしないのでしょうか？

例外有りの決まりなんて天下りみたいでなんだかほほえましいですね。

回答No.2

miyaneya0

光速より速い速度は存在しません。

(1)もし物質が光速に近づくと質量は無限大になる。（宇宙全体の物質の合計より重くなる）
(2)その物質において時間が止まる。（存在を認識できない→存在しない）

お礼

ありがとうございました。
明確でわかりやすいです。

でも光は止まっていたり質量無限大だったりしないのになんだか不思議ですね。

回答No.1

ID10T5

そのこと自体に理由はありません。

そう考えれることで、いろいろな物理現象をうまく説明できるということをアインシュタインが見出したというだけです。

お礼

ありがとうございます。
でも理由がないっていわれてもなんだか若干解せません。。。
理由がない理由もないんでしょうか？