光になぜ速度があるのか？

質問

光の速度で進めば時間は止まるのだから、光そのものの時間は止まっているはず。だから、人間が瞬間を感じる間に無限に動けるはず。なのになぜ秒速３０万ｋｍしか進まないのか？

回答No.23

mntppt · ベストアンサー

大事なのは

そもそも相対性理論というのが
光速度不変の原理のもとで成り立ってるという物

要するに

「光の速度で進めば時間は止まる」という理論は
「光の速度は約30万km/s一定」という仮定を前提として成り立っているため
その仮定を変えることは　理論の崩壊につながってしまうという事になってしまいます。
よって理論を進めることができないという事になります。

あくまで仮定を基に成り立ってる理論なので　
その理論が絶対正しいという確証はどこにも無いのであしからず。

お礼

ご返答ありがとうございました。

回答No.12

s_hyama

答えは、光の空間の振動が光波だから
c0^2（光の空間力）=c^2（光速）+v^2（空間速度）・・・（ピタゴラスの定理）
光速基準にして、c^2=c0^2-v^2、両辺をc0^2で割ると、c^2/c0^2=1-v^2/c0^2
両辺を√すると、c/c0=√1-v^2/c0^2
両辺の分母と分子を入れ替えると、c0/c=1/√1-v^2/c0^2・・・無重力対屈折率
光速度不変の原理は間違っていてローレンツ因子を一人歩きさせて、無限大の発散をさせるようなものじゃないのが解るでしょう。

オイラーの公式でいくと、
e(iθ)=sin(θ)+icos(θ)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%A4%E3%83%A9%E3%83%BC%E...
また、θ = π のとき、オイラーの等式と呼ばれる、e(iπ) + 1 = 0
光の空間を有として、1=-e(iπ)
１を光の空間力に置き換えて、物質と反物質とか運動エネルギーとか言われているものは、光の空間の振動パターンの違い
何を正とみるか、虚とみるかでしょう。
ひゃまの光の空間力より

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

つまり、どういうことですか？

回答No.11

isa-98

＞光の速度で進めば時間は止まるのだから、光そのものの時間は止まっているはず。

光子は０ゲージ粒子です。
時間が止まらなくても何ら矛盾は起こしません。

光子はスピン１のボース粒子ですし、波長λで運動しています。
これを質量ｍのある公式に入れられる理由を明記すべきです。

むしろ、光子の時間は止まっていると言うならば以下の物理法則を説明する事が出来なくなるはずです。
（速度V、運動量ｐ）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%AD%90

＞光そのものの時間は止まっていると上記を矛盾無く説明すべきでしょう。

大切な事は、
ニュートリノ振動はと光子の波長とはまるで異質だと言う事です。
Aさんが東大でも、Bさんは東大とは限りません。

AさんはAさん。
BさんはBさん。

これを個性と言います。

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

＞光子は０ゲージ粒子です。
時間が止まらなくても何ら矛盾は起こしません。

なぜですか？

回答No.10

gamera4500

難しい質問ですね

光は質問の通り、時間と関係がありますし、空間とも関係あります。

光の速度が無限に速いと、遠い場所で起きた事と、近い場所で起きた事が
同時に起こっているように見えてしまいます。

これですと、空間的な広がりは無くなってしまいます。

如何ですか？

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

如何ですか？

日常生活でも　遠い場所で起きた事と、近い場所で起きた事が同時に起これば　同時見える。それでも空間的な広がりは感じます。

回答No.9

noname#145142

普通考えてニュートリノと光の差が短すぎる故にニュートリノが最大の速さと見るか私の理論通りになるhttp://okwave.jp/qa/q7036771.html　http://okwave.jp/qa/q7036477.htmlかもしくはタキオン物質と見るかになります。
光についてはそれ以上物質として成り立たないという意味だと思います。

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

つまり、どういうことですか？

回答No.8

雪中庵（@psytex）

相対性理論は、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＝越えるのは不可能、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。
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（反粒子）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。
つまり、光速を境界として、過去と未来に折り曲げられているのです（不確定性原理における時・空的定量の相補分化を伴って。＜位置Sと運動量S(t)、時点Tと質量T(s)の不確定性が相補的=絶対化すると無限不確定(無)に発散する）。

「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、「正エネルギーの通常粒子と同じく正エネルギーの反粒子（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、「通常粒子と負粒子」の対発生なので、エネルギー的には運動量の交換だけでいいのです。

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（通常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、「反粒子は通常粒子にとって、ギッシリ詰まった通常粒子の負エネルギー状態の穴(正孔)として得られる」というディラックの海において、「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）。

我々は「過去は既に終わっている」「未来はまだ来ていない」ので、「存在するのは現在」と考えますが、空間の遅延作用において、真の『現在』とは、認識体の感受表面での量子相互作用（光速）のみであり、その経験（過去＝超光速）による予測（未来＝光速下）として時空的広がりは発生しているのです。
無の不確定性無限の潜在としての、「自我仮説性」の相補としての「時空仮説性」。
「相補」というのは、絶対時空を否定し、認識体との相対においてしか時空は計量できないとする相対性理論や、同じく認識体が現象表面的に物事を捉え、本質的に決定しないことにより有限的存在性は生じるとする不確定性原理といったものを伴う時空、ということです。

即ち「自我仮説」が、宇宙膨張＝光速の低下＝物体収縮＝不確定性(h)の収束における、hの減少の時系列化である時、それが架空の時間軸となって、空間的確定性としての無限不確定的空間性が、超光速（過去=経験=時間）と光速下（未来=予測=空間）に相補分化する受け皿となり、同一軸の延長が仮説的に直交基底をなす事によって、相補的不確定性を生じ、経験による予測＝現象表面的定性化における、有限的存在（=非光速）を幻出しているのです。

相対性理論の四次元時空の式において、時間項はマイナスになっており、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）と超光速の領域（過去）を分ける界面原点なのです（「光速を越えた領域」は過去）。

量子論的世界像において、有限な性質＝存在性は、認識されることで派生するとされます。
全ての存在は、不確定性原理において、確定化しようとすると無限不確定性（=無）に還元すると共に、その不確定性において、無限につめこむと存在確率の山が平らになって、無と等しくなります。
この「絶対無＝不確定性無限」において、その無限の闇に認識体の仮定断面の運動を想定すれば、相対的に無の風は光になり、認識体はその光（量子相互作用パターン）の向うに、自己の補完（相補的不確定性）としての宇宙を認識するのです。
その認識体(現在=光速)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。
「何かあるのでは？」という疑問（自我仮説）と対発生した時空仮説への無の射影＝「本当は無いんだけどね」ていう。

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

つまり、どういうことですか？

回答No.7

tetsumyi

keikei5okさんの考え方は正しいです。
光は１秒間に３０万ｋｍしか進まないのではありません。
光は発生した瞬間にどこまででも到達しています。
望遠鏡で撮られた宇宙の遠くの星雲の光は、そこを出た瞬間の光そのものです。
ですから、どれだけ遠くの光であっても正確に情報を伝えることができるのです。
何万年、何億年以上も経った光であれば正確な情報を伝えることはできません。

光が秒速３０万ｋｍと言うのは、光の速度ではなくて空間と時間を結びつける関数で宇宙の定数です。
３０万ｋｍの距離は１秒と言う時間に置き換えることができるのです。
質量がエネルギーに変換できると同じ宇宙の定数に由来するものです。
これが何を意味しているのか、空間の歪かもしれませんが宇宙の重要な１つの要素となっていることは確かです。

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

３０万ｋｍという数字はどこから来たのでしょうか？

回答No.6

wr_limited2004

相対性理論の前提が崩れ始めました。
アインシュタインの時代にはニュートリノの存在は無視されていたと思います。
（分子・量子力学でもニュートリノの速度まで計測できない時代でしたから）

光がこの世でもっとも早い物質と言う前提に相対性理論が作られています。
本当にニュートリノが光より早かったとしたら、
アインシュタインは「ニュートリノより早い移動をすれば時間のゆがみ・・・」を指摘したと思います。

この世で一番早い物質の特性を超える移動を行わない限り
時間のゆがみは生じないと思います。

いずれにしても光速もニュートリノの速度も、それを超える速度なんて
夢物語にしか思えません。

お礼

質問の回答ではないと思うのですが、貴重なご意見をどうもありがとうございました。

回答No.5

noname#175206

>光の速度で進めば時間は止まるのだから、光そのものの時間は止まっているはず。

　そのようにお考えになっても、何ら差し支えないでしょう。次と関連しますが、これは光を観測している人間の立場で言えば、そうなるということです（観測する座標系の時間なので座標時間といいます）。
　しかし、観測者の時間と光の時間は別物です（ローレンツ変換で関係性を計算はできますが）。光自身の立場でいうと、光の時間は普通に進んでいます。光の立場では、件の観測する人間の時間が止まっています（その物体＝人間自身の時間なので固有時間といいます）。

>だから、人間が瞬間を感じる間に無限に動けるはず。

　これは、光の立場からの説明になります。上述したように、光の立場では、こちら（光）を観測している人間の時間は止まっています。ですので、確かに光自身でない観測する人間の止まった時間の間にいくらでも移動できます。

>なのになぜ秒速３０万ｋｍしか進まないのか？

　これは、光を観測している人間の立場からの説明になります。光（光以外でもいいですが）は、光速度で進んでいますので、観測している人間からすれば、光の時間は止まっています。
　しかし、光以外でもなんでもいいのですけれど、とにかく何か物体があって、それが速度を持つことと、その物体自身の時間（座標時間でも固有時間でも、どちらも）がどう進んでいるかは関係ないのです。

　これは普通の物体が、光速度未満で移動している状況を考えたほうがいいかもしれません。
　観測者Aがいて、観測者Bが乗っている宇宙船があるとします。AにとってBは、ある速度vで等速直線運動をしているとします。
　Aの立場から言えば、Bの時計の進み方は遅くなっており、進行方向について長さが縮んでいます。しかし、vという速度は、そもそもAの時計基準での速度です。決して、Bの時計基準ではありません。Bの時計基準で速度vを表現しようとすると、ローレンツ変換でB基準に移り、しかしA基準の速度を知りたいわけですから、またローレンツ変換して、A基準に戻らねばなりません。何のことはない、ローレンツ変換しないのと同じことです（勉強のため、確かに元通りと確認するなら意味がありますが）。

　たとえBの時計が重力の効果により、更に遅れ、あるいは止まっているとしても、A基準には何の関係もないのです。上述と同じように、重力の効果をB基準で変換して、またA基準に戻すという無駄なことをするだけです。

　要は、「観測者は誰なのか」ということを、正しく追って考える必要があるということです。

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

＞観測している人間からすれば、光の時間は止まっています。

それなら、なぜ光は移動しているのですか?

回答No.4

el156

光そのものの時計と外に居る人の時計とは違います。光そのものの時間では瞬間を感じる間に無限に動けますが、外に居る人の時計で見れば1秒の間に30万キロメートルしか動いていないということです。だから、光の速度で行って帰って来ると年を取らない、という双子のパラドックスになります。

回答No.3

Tacosan

いちおうかくにんですが
「秒速３０万ｋｍ」
というのは誰がどこでどのように測ったものですか?

お礼

ご返答ありがとうございました。

補足

相対性理論です。