宇宙で速度ゼロありますか

質問

静止衛星は止まっているように見えてかなりの速度で動いているといいます。
地球は太陽の周りを公転（秒速約30km）し、太陽は秒速約240kmで銀河系の中を移動しているといいます。
では、
1.宇宙に動いていない物体というのはあるのでしょうか。
2.光速で移動している物から発せられた光は進行方向正面から見たとしてどのように見えるのですか？(光速+光速？)。後方へは光は進行できないのですか？
3.太陽の速度を秒速約240kmとして、進行方向へ発せられる光は秒速約240km+光速になっているのですか？どなたかお時間あるときに、ご回答いただけますか？よろしくお願いします。

回答No.6

koncha108 · ベストアンサー

> 今「光速度不変の原理」というのを見つけ、理解できるように努め始めました。…時間がかかりそうですが面白そうなので…直観に頼ってはいけないみたいです。

「光速不変の原理」は原理とついているように、証明できるものではなく、光速が不変だと言うことにしてしまわなければ、どうも世の中で起こっている現象が説明できそうに無いからそう言うことにしよう、と言う物。
原理と言うのはそのような物で、物理学の法則や理論を組み上げていくときの土台です。この原理が提唱される前夜には世界の名だたる物理学者もみんな光源の速度によって光の速度が変わると思っていたし、アインシュタインですらそうでした。でも、光速が不変としない限り、実験で観測された現象がどうしても説明できない状況になり、人間の直感とは相反するこの原理を作らざるを得なかった。そして特殊相対論が生まれ、一般相対性理論へつながっていくわけです。
量子力学も同じように、直感的には受け入れがたい不確定性原理から出発しています。
これらの不思議な世界を物語仕立てでわかりやすく書いた、「不思議の国のトムキンス」と言う本があり、著者は著名なSF作家で高名な物理学者のジョージ・ガモフ。古典的名作なので、読んでみるのも良いかと思います。

お礼

ドイツ語のder, die, dasはどう決まっているの？というのと一緒のような気がしました。考えてはいけない、そうなっているから。不思議の国のトムキンスですか、ぜひ読んでみたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.7

tzd78886

「光速の和」で検索したら、面白いページが出てきました。よろしかったらご覧ください。
https://eman-physics.net/relativity/tachyon.html

お礼

わざわざありがとうございました。早速読んでみます。

回答No.5

tzd78886

＞ウーン光の速度は常に一定…ここが私にはわかりにくいところなんです。

分かりやすく例えると、こういうことです。

日本地図は紙に平面的に描かれていますが、冷静になって考えると地球は球形なのですから平面に縮小して描けるはずはありません。日本列島くらいの面積を描くのであれば近似的に平面に描いてもほとんど差し支えないということです。それと同じように速度というものも光よりはるかに遅いのであれば単純にプラスしても実用面で問題は無いですが、光に極めて近い速さになるとそうはいかなくなるということです。

お礼

ありがとうございました。
地図のことは理解できたのですが…光のことはやっぱりなんか理解できていないみたいです。「なんで」が真っ先に頭に浮かびます。

回答No.4

koncha108

速度ゼロなのはあなた自身です。
他の方々が答えている様に、速度は相対的なものなので、ある物体、点、空間を基準としないと他の物体の速度を規定することができません。なので、1. を考えるあなた自身が速度ゼロ。

2. あなたに対して高速で向かってくる物体からあなたに向けて発せられた光は向かってくる物体上で停止している様に見えます。物体はあなたに到達するまで見ることができないわけですから、ずっと何も見えない状態から突如として物体と光が同時にあなたにぶつかることになります。後方には光は進みません。観測者であるあなたから見て、物体の反対方向に光子が光速で放出されるはずですが赤方偏移でその光の波長は無限大になります。
3. 速度の基準をあなたに置いた時に光速はどの系にあっても常に一定です。

お礼

ということは…地球に光速で接近してくる物体に対しては直前まで観測ができないと言う事なのでしょうか。ちょっと怖い気がします。
速度基準を光速に置くと言う事はできない事なのでしょうか。私の頭では考えると訳が分からない事なのですが、なんか、非常に面白くて…考えてしまいます。

補足

今「光速度不変の原理」というのを見つけ、理解できるように努め始めました。…時間がかかりそうですが面白そうなので…直観に頼ってはいけないみたいです。

回答No.3

OKWave-000

速度はすべて相対的に決まります
世の中に絶対速度は存在しません
したがって
1.宇宙に動いていない物体というのはある物体から見てありますがそれは別の運動する物体から見れば動いています
2.光速で移動できる物は存在しません
3.真空中の光速は一定でありどんな速度の物体から出る光も同じ光速であり物体の速度は加算されません

お礼

宇宙空間で「光」は光速で移動していないのでしょうか？
やっぱり光速には物体の速度は加算されないのですね。ここをうまく理解できる説明をどこかで読むことはできないでしょうか

回答No.2

qwe2010

光速+光速=光速

速度0
太陽を基準にしますと、地球は、太陽の周りを回転しながら、動いていますから、地上にいる人間は、高速で動いています。
地球を基準にしますと、地上にいる人は、寝ているときは、止まっていて、
歩いている人は、動いています。

静止衛星が、止まっているのは、地球を基準にしたとき。
動いているといわれるのは、月から見た、静止衛星。
地球の自転と、同じ速度で、同じ方向に地球の周りをまわっています。

宇宙での、速度0
宇宙そのものが、あいまいな言葉で、基準にするものがありません。

ビッグバンで、宇宙が、始まっったとされ、膨張を続けていると、されていますが、
その始まった点があるとすれば、それを基準にできます。
その基準点、は止まっているところですから、その位置から見れば、すべてが動いています。

光を発した物質、それを光から見れば、その物質は、どの方向に動いているのだろうか？
みることはできないから、？

お礼

やはり、光速+光速=光速なんですか。アインシュタイン博士の言うには物体を光速で移動させようとすれば無限大のエネルギーを必要とするといいます。
ビッグバンが始まった方向というのは観測されているのでしょうか。一番遠くにある銀河が観測されて、それが何百億光年先だということを新聞記事で読んだ覚えがあります。地球でその光が観測できたということは光速以下の速度で動いているんでしょうか。ウーン

回答No.1

tzd78886

宇宙空間で「動いている」「動いていない」という場合には、何との比較かによります。基準点が決まらなければ誰にも言えないからです。
光の速度は常に一定です。厳密には速度というのは単純にプラスして出せるものではないのです。地球上では意識する必要が無いので近似的にそういう計算式を使っているだけですが、光の速度では無視できなくなります。

お礼

何かと比較しないと動いているかどうか判断できないということはわかりました。
地球上から見てはるかにゆっくり動いているものがあったとしたら、観測できないということはあるのでしょうか。ウーン光の速度は常に一定…ここが私にはわかりにくいところなんです。
ありがとうございました。