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なぜ,光より早い速度が存在しないのか?
難しい説明は不要です。小学生でもわかるように説明してください。(単に相対性関連のURLのコピーはポイントあげられません)

●質問者: goldman
●カテゴリ:コンピュータ 科学・統計資料
✍キーワード:URL コピー ポイント 存在 小学生
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 11/11件

▽最新の回答へ

1 ● shampoohat
●13ポイント

http://www.infonia.ne.jp/~l-cosmos/relativity/zeno/ZenoParadox.h...

?A?L???X??T (Achilles and the tortoise - A relativistic consideration about Zeno's paradox)

URLは、アキレスと亀とローレンツ変換について考察したWebページです。


つまらない回答で申し訳ないですが、下記をどうぞ。


最初に、一応、ご確認したい事柄ですが、相対性理論では、「光より早い速度」が存在しないという主張は行われていません。ですので、「光より速い速度で動くものが存在するかどうかは分かりません」ということになります。(「光より速い速度で動く粒子」というのは、実際に存在するのかしないのかは分からないのですが、とりあえず「タキオン」という名前が付いています。)


さて、相対論では、

・止まっていたり、動いているけど光より遅く動いているものを、光より速く動くようにすることは出来ない

のです。


一番簡単に言うと、ものすごく速度が速いときは、じつは普通の足し算ではなくて、光の速度が分母に入った分数の足し算が行われているからなのです。この足し算をすると、「光より遅い速度」と「光より遅い速度」を足すと、「光より遅い速度」にしかなりません。


また、この足し算が行われているので、光の速度は、どっち方向にどれくらいの速さで動く人からみても、常に一定に見えます。

◎質問者からの返答

ほほぅ,主張していないんですか。


2 ● inex
●13ポイント

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=526351

[教えて!goo] 光より早いもの

別のサイトで似たような質問がでてますねえ。


簡単に言ってしまえば、光の速度に近づくと速度を早くしようとするエネルギー(力)が「質量」にどんどん変化してしまうから、光の速度になろうとするその瞬間には速度を早くするための力がなくなってしまうから光より速い速度はありえない。 という表現もまだ難しいですかねえ。


3 ● wodd
●13ポイント

http://www.7andy.jp/magazine/detail?accd=M000067

セブンアンドワイ - -

この号に大変詳しく書いてあります。


私は相対性理論にはあまり詳しくないのですが。

簡単に言えば、「加速すればどんどん早くなる」という原則が間違いだ、ということです。

速度の計算や加速度の計算は、「その値が光速に対し十分小さい場合だけ」有効という但し書きをされるべきなのです。

どのくらい小さければ良いかと言うと、光速の90%以下の計算については、誤差の範囲で済む、というくらい。

つまり、光速が速度計算の常識に従わないのではなく、速度計算の常識というものが光速のような大きな速度を想定していない、仮の式でしかない、ということです。どんどん加速していくと光の速度の壁に突き当たる、というのが、もともとの加速の原則だったのです。

何故その速度が限界なのか。それは加速の原理を見てみないと解かりません。


原理を簡単に説明してみましょう。

ものには「重さ」と「質量」があります。

小学生でも解かるようにあえて誤解を招く表現を使うと、質量とは「ものの動かしにくさ」のことです。

全てのものには動かしにくさが決まっています。質量と重さは比例するので、「重いものほど動かしにくい」と思ってよいでしょう。

この「動かしにくさ」は、人間が感覚できるような、かつ、人間が意識できるような大きな値ではありません。

この「動かしにくさ」は、速度が増えれば増えるほど大きくなってきます。つまり、速さが速いほど、それ以上速さを増やしにくくなってくるわけです。

光の速度はこの限界点に当たります。つまり、漸近線の限界線と同じようなものです(中学生なら反比例のグラフを見せれば納得してくれるかと思います)。


SFなどでは、光の速度を越える場合、この「質量」を無効化したり、あるいは空間を折りたたんで光の速度を越えずに抜け道をしたりする方法(地球の裏側にいく時に、地上を通らずに地面を貫通していくような方法)が取られるようです。

では、「なぜ質量はその点に向かって増加していくのか?」

これは、速さの法則がそのようであるから、としか答えられません。


4 ● pivote_7
●13ポイント

http://www.hatena.ne.jp/1121494713

人力検索はてな - なぜ,光より早い速度が存在しないのか? 難しい説明は不要です。小学生でもわかるように説明してください。(単に相対性関連のURLのコピーはポイントあげられません)..

URLはダミーです。


端的に申し上げます

光が一番速い、という前提で速度を計算する仕組みになっている以上は

(と言うか、物理学と言うものがそういうルールになっている以上は)

光より速いものも全て「光と同じ速さ」として扱われている、と言うことではないでしょうか・・・?

◎質問者からの返答


5 ● ymlab
●13ポイント

http://wwwcr.phys.titech.ac.jp/Project/BASJE/cherenkov.html

Cherenkov

【前提条件】

人間は、目で物体を認識します。

認識するためには光が目に入る必要があります。


【本題】

[1]たとえば、12:00に10mはなれたところに人がいたとします。[あなたが人がいるという状況をキャッチした。]


[2]その瞬間にその人は、あなたの後方10mに移動したとします。

すると、その人は、あなたと一瞬前のあなたの前方10mにいる自分自身をみることになります。[という光の情報を目でキャッチする。]


つまり、光よりも速い速度で移動すると昔にいってしまうとなります。

これは時間の流れは不可逆という状態に矛盾します。


---------------------------

ただし、光より速い速度というものは、一定の条件下では存在します。


放射腺が、光の速度を超えて物質中を飛ぶときに、チェレンコフ光という青い光を飛ばします。


スーパーカミオカンデもこれが重要だったはずです。


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