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はてなキーワード: 光速とは
暑いわね。
違う違う、
猛暑到来！って感じ！
暑いわー、
日傘ないと表も歩けやしないわ。
でさ、
東京オリンピックが始まる前に、
三度笠みたいな手ぶらでかぶれるタイプの日傘を披露していた暢気な時代があったわよねー。
もう誰もそれどころじゃないというか、
私はあんまりたぶんニュースで耳にするのを聞くことしかないだろうけど
それよりも
心の中で達成してみたい
マリオカート8デラックスの48戦連続耐久レースフル出場！ってのをどっかの休みのタイミングでやりたいのよねーと思っても
ちょっとそれは体力が持たないわ。
でもさ、
バカじゃ無いのって思うわ。
最低限の住み心地は確保してあるんじゃないの？って思うけど
まあそう言うオリンピックゲームの選手村の仕組みはどうなってるのかよく分からないけど、
コンドーム無料配布とかはあれは本当にやってるのかしら？って都市伝説じゃないの？って思う最中、
通常運転のオリンピックゲームならもしかしたら家族はパートナーを連れてきてもオーケーってルールなのかも知れないけど、
なんか伝統とばかり重んじていることを重要としているのか分からないけど
謎のコンドーム無料配布ってのは伝統として受け継がれているみたいよ。
全く滑稽よね。
学校で応援する時に飲む飲み物はスポーンサーの飲み物にして下さい！って
いくら綾瀬はるかちゃんに頼まれたら仕方なくまあ飲むかも知れないけど、
冷蔵庫にも貼られることすらもないそう言うプリントに書かれていたとしても、
誰も気が付かないし
むしろ大塚製薬の微炭酸飲料のマッチがどこに売ってるのよ！？って売ってるところでは売ってるけど
売ってないところでは全然売ってないのよ！
知ってた？
ポカリスエットとシンビーノジャワティーストレートと微炭酸飲料のマッチしか飲んじゃいけないことになるから
それはそれで
すごい何かが課せられている感じがするわ。
本当にオリンピックなんて都市伝説の何物でも無いし本当に開催されているのかしらって
別の世界線の話でもあるような気がするわ。
オリンピックがなかろうとあろうと、
冷たく冷やしたら甘くて美味しいことに改めて気が付いた夏にしたいし
今年の夏は今年のうちに！って
スイカ食べまくるぞって
今まで面倒くさいからって
よく読んでくれてる人は知ってるかも知れないけど
知らない人は知らない話しで
私はカッツスイカをよく夏買っていたのね。
最近見直されつつある
今年の夏、
どんどんスイカを食べようと思うけど、
もっといいこと教えてあげようか？
トマト！トマトよ！冷やしトマトをそのままかぶりつくっていうのが、
今年の夏は全私で流行りそうよ。
だってあれ、
パクパク行けちゃうわけじゃない。
冷たくて涼が取れるしね。
流行るといいわよね。
レジャーの一つとして
浜辺で焼きそば焼いてる暇があったらトマト割りにも興じて欲しいところよ。
もちろんカチ割ったトマトはみんなで美味しく食べられるしね！
イチゴ味のダッツの味を「イチゴイチゴしてる！」って言うぐらいの
だから宇宙船トマト号の食堂の名物スピードメニューの冷やしトマト、
タムラコック長が
そんなにみんなしてトマトを食べると
塩がなくなるだろ塩が！って
塩を使って切らしてしまった日には
マックス艦長もスピードメニューの冷やしトマトを塩かけて食べるわけには行かないのよ。
それぐらい塩が宇宙船内でなくなったらいかに大変なことだって分かると思うわ。
宇宙船トマト号の名物スピードメニューの冷やしトマト私も食べてみたいなぁー。
宇宙船育ちの水耕栽培されたなんかハイテクトマトはとても美味しいって噂よ。
はい！
するっと行けちゃう朝のパワーの源は頼経！なんつって
違う違う
最近ずっとこればかりだけど、
すいすいすいようび～
今日も頑張りましょう！
棒による通信
どんなに力を加えても一切変形しない、極めて長い棒を星と星の間にわたして、その棒を押したり引いたりすることでモールス信号などの形で情報を送る。これは直感的には、たとえば一光年の長さの棒があれば、この棒を押すことで一光年先でも瞬時に情報を送ることができるように見える。
しかし、実際には固体物質の一端を押した場合でも、結局はある一端の原子・分子の運動が、原子・分子同士の固体結合力により波動として隣り合う原子・分子に伝達され、最終的に他の一端まで到達するのである。その波動の伝達速度は流体などを考慮すれば、どんなに硬度の高い固体であっても明らかに光の速度より遅いことは、物理学的には直感的に理解できるだろう
なに直感で片付けてんだてめーこのやろー💢
１光年が無理でも100000メートルぐらいの鉄棒を押し引きして光よりも速いか遅いか測定してみろこのやろー💢
物体が認識できるのが光の反射だというのと、どんな状況下でも一緒（のはずだ）ってことから光速を最大値として不変、単位の一メートルとかみたいに設定した結果の副産物が
光速に達すると物体が伸びる ＝ Ａの地点で見える物体（光の反射）とＢの地点でみえる物体（光の反射）が計測するところでほぼおんなじのが見える
手をすばやくうごかすと伸びて見える（でも実際眼の問題だからのびてはない）がまじで伸びてる（物体の反応として光より早いものがないからその時点ではあるのと同じ）
一秒間に３億フレームくらい撮影できるカメラがあったら光速で移動する物体の伸びてない写真がとれる（光子がカメラに到達しないから撮れないけどね）
物体の移動で増す質量も無限大になる 速いボールが遅いボールより痛いのと同じ
光速に達すると時間が遅くなる ＝ 光の速度で移動すると光子が到達しない
光の速度が不変なのに光子が飛んでこない、ってそれ時間とまってるやんって事
でも後からくる光子が追いつかないだけで前の光子はどんどんくる（質量無限大なので観測はできないけどね）
100年前の遠く離れた星の光がいまになって届く（劣化せず直進してくる）で計測の時点だけをみれば100年のズレだけど、100年前のビデオを発掘して再生したら
100年前の様子がみれるけどそれは100年たった後での話
100年時間がとまってたわけじゃない 100年間は100年前に終わっていて 100年後は100年間保存された映像をみてるだけ
質量のあるものがこの移動ができたら100年のズレが発生できるけど質量に耐えられる物質がないから実質時間は 光の映像が届くのとは別に
実際光速で物質が移動できる環境とか現象ができたら止まるかもしれんね
光の速度に近くなっていくと青方偏移とか赤方偏移とかするのは光のなかでも波長の長さがあって
いつもは点にしかみえないすばやいチーターをスローモーションで撮影すると、鼻先から髭、耳、足、しっぽ、とみえるようになるみたいな感じ
観測点が１つの時間の点の１コマから、スローモーションという秒間３００コマにふやす（３００速度増す）とみえるようになる
地球の公転で速度差のある地表と宇宙空間では時間がずれるのでは
加速してる窓から加速してるのをみるとその差が小さくなる、その２つを観測してるところからみればずれが出る
ということで原子時計でズレがでてすごいって話になってるけど、
そもそもその時間の測定が物質の変化で測っていて同じ周期だということが基準 光速みたいなもの
物質の状態変化がもし 重力で空間の長さが変わっていたら 長さが違うのでその距離を移動したり存在するものの変化の速度がかわる
重力で光が曲げられたり、減速させられた場合「時間が遅くなったり早くなったり」するはず
超重力空間で光子もにげられないところに圧縮されてるモノがあったとしたら、その光子の像とおなじ状態のものがそこにあったら「時間はとまってる」と言えるかもしれんね
光子が何なのかよくわからんのと、重力って粒子なのか空間なのかわからん というか空間もあるものだとしてしか認識できず長さもなにでできてるかもわかってない
空間を圧縮するとかいってもそこにある粒子とか素子の話で 重力をもしコントロールできたら空間自体が縮むのでそこを通れ（第三者からみて）ばワープできる（ワープしてる本人は距離かわってない）
光速が不変ならね
光速よりも速く移動ができれば 空間を必要時間以下で移動ができることになる（けれども計算上時間を逆行することになる）
どうかな
https://newt.phys.unsw.edu.au/einsteinlight/jw/module3_weird_logic.htm
あと教科書に載っている光速不変の原理については誰もが直感に反すると思っていると思う
『直感に反する』とかいう理由からではないが、科学者も真面目に光速変動理論みたいなのやってるよ
▼ The critical geometry of a thermal big bang
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.94.101301
We explore the space of scalar-tensor theories containing two nonconformal metrics, and find a discontinuity pointing to a “critical” cosmological solution. Due to the different maximal speeds of propagation for matter and gravity, the cosmological fluctuations start off inside the horizon even without inflation, and will more naturally have a thermal origin (since there is never vacuum domination). The critical model makes an unambiguous, nontuned prediction for the spectral index of the scalar fluctuations:
nS=0.96478(64). Considering also that no gravitational waves are produced, we have unveiled the most predictive model on offer. The model has a simple geometrical interpretation as a probe 3-brane embedded in an EAdS2×E3 geometry.
▼ 英語の科学読み物記事：
Theory that challenges Einstein's physics could soon be put to the test | Imperial News | Imperial College Londonhttps://www.imperial.ac.uk/news/176127/theory-that-challenges-einsteins-physics-could/
▼ 日本語の科学読み物記事：
かつて光は光速よりも速かった説を証明するかもしれない数値「0.96478」。光速変動理論の先駆者が発見 - Engadget 日本版https://japanese.engadget.com/jp-2016-11-29-0-96478.html
英インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者が、光の速度が変化するという説を証明するかもしれない数値を発見したと発表しました。その値は「0.96478」。いったい一体何を言っているのかわからないと言われればそのとおりですが、今後この数値の正当性が実験観測によって証明されれば、宇宙の成り立ちの常識が大きく覆されるかもしれません。
宇宙では、あらゆる方向から宇宙背景放射と呼ばれるマイクロ波が飛んで来ています。これはビッグバンのあと40万年後ぐらいまでに放出されたごく初期の宇宙の光の名残とされ、そのスペクトル指数は0.968と観測されています。研究者が発見した0.96478は、さらにビッグバンに近い、より古い時期のスペクトル指数値を理論的に導き出したもの。0.968と0.96478ではほとんど誤差じゃないかとも思えるものの、この差が観測によって正しいと証明されれば、太古の光は現在よりも速かったといえるわけです。
今回の数値を発見したジョアオ・マゲイジョ教授は、光速変動理論の先駆者として知られる人物。現在の宇宙では片側の端から反対側の端まで、たとえ光の速度でも宇宙ができてからの年月以内にたどりつくことができない地平線問題という矛盾があります。宇宙に光の届かない場所があるならば、宇宙の場所によって温度にムラができなければなりません。ところが、実際は宇宙空間のどの場所でも温度は均一です。この問題を解決するのが、ビッグバンが起こったような宇宙の初期ほど光は高速だったと考える光速変動理論です。
一方、現在主流なのは光の速度は一定だとする一般相対性理論に基づくインフレーション理論。インフレーション理論は地平線問題を解決できるものの、ビッグバンの後、急激に宇宙が膨張した「インフレーション」があったとする"特別な条件"が必要で、この点については何の証明もされていません。もし、マゲイジョ教授らが発見した宇宙背景放射のスペクトル指数値が観測によって正しいと確認されれば、インフレーション理論だけでなく一般相対性理論の一部もなんらかの修正が必要になるかもしれません。
https://www.physicsforums.com/
あー！そういうことか。
そこをしっかり理解してなかった。
あの後ググって計算式をこねくり回してたんだけど計算の仕方が悪いのか辻褄が合わない。
光速の99%だと月まで約0.14秒で到着する計算。つまり14%。
宇宙船と光が同時に月に向かったとしたら、宇宙船が99%進んだところで光が先に月に届く。
その時点で宇宙船から見たら光は約0.139光秒先に進んでるはず。つまり月までの距離の13.9%。
おかしい。
長さの縮み方も含めればいいのかな？
とすると、宇宙船は約0.02秒で月に到着。
でもまだ1%にはならないな。
う～ん。よくわからん。
これは正しいけど、なんで、このことから
まず、地球と月が静止している座標系で考えると、
(2) (1)の0.1秒後に、光が地球を出発。
(3) (1)の1/0.99秒後 ≒ 1.01秒後に、宇宙船が月に到着。
(このあと宇宙船はそのままの速度で飛び続けるとする)
(4) (1)の1.1秒後に、光が月に到着(して通過していく)。
(5) (1)の10秒後に、地球から9.9光秒の位置で、光が宇宙船を追い抜く。
となり、宇宙船が先に月に着くので「青」
(地球(および宇宙船から)月までの距離は、約0.141光秒 (1.0×√(1-0.99^2)光秒)
(1)宇宙船が地球を出発。(ただし宇宙船基準なので、宇宙船の方が止まっていて、月(と地球)が光速の99%で動いている)
(2) (1)の約0.142秒後 (1/0.99×√(1-0.99^2)) に宇宙船が月に到着(して通過)。
(3) (1)の約0.71秒後 (0.1 / √(1-0.99^2)) に光が地球を出発。
(4) (1)の約0.78秒後 ( (1.1-0.99)/√(1-0.99^2)) に光が月を通過。
(5) (1)の約71秒後 (10 / √(1-0.99^2) に光が宇宙船を追い抜く。(もちろんこのとき宇宙船座標での光の速度は「光速度」)
となって、やはり宇宙船が先に月に着くので「青」
(ローレンツ変換の計算のミスで具体的な数値が間違っているかもしれないけど、そこは大目に見てほしい)
相対論の解説でよく「時計が遅れる」とか「長さが短くなる」ことが強調されやすいけど、
ことが重要。
「同時性」をきちんと考えずに、「動いていると時間は遅れて、長さは短くなる」「光の速さは一定」みたいな文言だけから相対論の帰結を導こうとすると、だいたいどこかで破綻する。
んーとな。「後から追いかける」という問題設定がまずいんで、ちと設定を変えよう。要するに君が知りたいのは「光速度不変」なら、相対速度で光速越えることがないんか？ ってことではないか。たとえば、光速を２とする（単位はkm/hでも天文単位/μ秒でも何でもいい）、そして速度１のロケットがあるとする。地上から見て、光速は常に２。だが、飛んでいるロケットから見ても速度２なら、それは速度３なんじゃね？ ってことだろ。
そこで、そもそも「速度」って何でしたっけ、てことを考える。速度とは単位時間当たりに進む距離を示したもんやな。たとえば時速（km/h）は一時間で何キロ進める速さなのかを示してる。光の速さは30万㎞/秒、つまり１秒間に30万㎞進む。で、「速度１で飛ぶロケットから見て光の速さが２に見える」のに、それでも光の速さが２なのはどういうカラクリ？ …という最初の疑問に戻るけど、それは、「速度１の人の感じる１秒は、動いていない人の１秒より長い」ことに原因がある。ロケットの乗組員は、自分たちを速度２で追い抜いていく光を見て、１秒間に３も進んどる！て思うわけだけど、その間、地上では1.5秒経ってるのだ。
君の出した例を使って説明しよう。月までの距離を３として、速度１の宇宙船から出発と同時に速度２の光を射出したとするな。
(1) 地上から見て「月までの３の距離を光は1.5秒で走り抜けたなー。同じ距離をロケットは３秒かかったなー。計算通りやな。」
(2) ロケットの乗組員「なんか光が１秒で月まで着きよったんやが、早すぎん？ ちな、ワイらも２秒で月まで着いたんやが、どうゆうことや？？」
大雑把に言えばこういう感じ。ロケットの人の感じる時間と地上の時間は違うんよ。光速に近い速度になれば物体に流れる時間が遅くなるので、結局「光速が限界」で「光速は不変」が成り立つ仕組みになっとる、と気づいたのがアインシュタインさん。だから、ロケットの人から見て「光さんめちゃくちゃ早い！」といくら感じたって、光さんは「安心してください、いつもどおりですよ」その裏で時間さんが「せやろ（ニヤリ」しとるというわけなんや。
途中で光が追い抜く設定にしたらどうなる？
宇宙船通過から0.05秒後に光を発射するなら中間地点くらいで追い抜くはず。
真空中を伝わる光の速度は299,792,458m/s(毎秒約30万km)で常に一定であるとする「光速度不変の原理」。これは、アインシュタインの相対性理論など現代の物理学を支えている屋台骨のひとつだ。しかし、科学者のなかには、この根本原理を疑問視し、「遠い昔、宇宙の初期段階では、光速が現在よりもずっと速かったのではないか」と考えている者もいる。
光速の99%で移動できる宇宙船で地球から月に向かって出発する。
月の観測者は、宇宙船が先に到着したら「青」、光が先に到着したら「赤」の光で地球に知らせる。
同様に光は0.1秒後だから「1.1秒後」に月に到着する。
でも忘れちゃならねえ、光速度不変。
だから宇宙船から見たら光が先に到着して「赤」にならなければならない。
結局「青」になるのか「赤」になるのかどっちなんだ？
宇宙船の加速がどうとかいわれそうだから先にちょっと問題の設定を変えておく。
宇宙船は充分加速して光速の99%になったところで地球の横を通り過ぎ一直線に月へ向かう。
宇宙船が地球の横を通り過ぎてから0.1秒後に宇宙船が通った場所とほぼ同じ場所から宇宙船を追うように月に光を発射する。
さて、この結果は「青」となるのか「赤」となるのか？
ロバート・アンソン・ハインラインの作品で『夏への扉』以外を薦めるならばどの作品か？と問われたとしたら、私ならば『宇宙の孤児』を薦めたい。
この物語は「Good Eating!(良いお食事を！)」という挨拶と共に、中世ヨーロッパのような社会の生活を描写する場面から幕を開ける。そして、読み進めるうちに、主人公たちが暮らし、物語が展開される舞台がどのようなものなのかが次第に明らかになっていく。
その世界には空が無い。主人公たちが暮らす街の地面の下へ降りると、別の街が有る空間に出る。その街の地面の下に降りると、また別の街が有る。そうやって、下へ下へと降りて行くと、それ以上の先(下)には降りられない最下層に行き着く。
逆に、街の天井の上に昇ると、別の街が有る空間に出る。そうやって昇って行くと、徐々に重力が弱くなる。しかし、或る階層から先(上)は、それ以上昇ってはならない立入禁止の場所とされている。そこには、恐ろしい「ミュータント」という怪物たちが住んでいて、迷い込んだ人間を食べてしまうと伝えられているからである。
主人公は、ひょんなことから立入禁止の場所に入り込んで「ミュータント」たちに一時捕らわれの身となり、それを切っ掛けに、他の人間には秘密にしたまま、普通の人間と姿や能力が異なるミュータントたちと交流するようになる。中でも「ミュータント」たちのリーダーであるジョウ=ジムと主人公は、親友あるいは師弟のように仲良くなる。師がジョウ=ジムである。一つの身体に二つの頭部を持つ双生児の男性ジョウ=ジムは、ミュータントではあるが怪物などではなく、ユーモアと優しさと、何よりも知性に満ち溢れた人物である。このジョウ=ジムから教育を受けたことによって、主人公は、自分たちが暮らす世界の真の姿を理解するに至る。
主人公たちが暮らすのは、車輪のように回転する巨大な宇宙船の内部であった。故郷である地球から遥か遠く離れた他の恒星系に存在する、人類の居住可能な惑星に移住するためには、何光年もの距離を渡らねばならない。しかし、光速の壁を破ることができないので、広大な宇宙を渡るには長い年月を要する。そのために宇宙船は、多数の人間が居住することが可能な、巨大な閉鎖環境都市として設計された。車輪のように回転することで、遠心力を重力の代用としている。移住者の祖となるべく宇宙船に乗り込んだ人々は、宇宙船の中で子を生み育て、やがて彼らが死ぬと、その子たちが新たに彼らの子を生み育て、そうして子へ孫へと何世代も何世代も長い年月を重ねながら、彼ら星々の移住者たちは宇宙船の中で暮らしながら遥かな旅を続けた。
しかし或る時、宇宙船の動力源である原子力機関から放射性物質が漏れるという、大きな災厄が発生した。放射能による内部環境汚染は、食糧生産を担う農業区画にまで及んだ。ミュータントたちの誕生。食糧不足。人々の絆は引き裂かれ、内乱が発生し、宇宙船内部の文明は崩壊した。その結果、都市の内部で暮らす人々は、知識や科学技術を伝承できなくなった。こうして彼らは、地球という故郷の存在も、自分たちが宇宙船に乗っているという事実も、宇宙船の外部に広がる世界のことも忘れ、科学の代わりに教会が説く迷信を拠り所として、広大な宇宙を彷徨い続ける「孤児」と成り果てたのである。物語の冒頭に出てくる「Good Eating」という挨拶は、災厄によって起きた食糧不足時代の名残りである。
ジョウ=ジムによって啓蒙された主人公は、宇宙船の乗組員として、自分たち本来の使命を果たそうと提案する。すなわち、地球のように人類居住可能な惑星を見つけてその星に降り立ち、狭い宇宙船を離れて、新たな世界を切り拓こうと言うのである。それは、自分たちが巨大な宇宙船の内部で暮らしているという事実を理解しているジョウ=ジムですら、出来っこ無いと諦めていたことであった。しかし、その使命を果たす為には、何も知らない人々に、この世界の真実を理解させる必要が有った。
主人公は、自分が知った事実を人々に知らせようと試みるが……。
ちなみに本作品を私が初めて読んだのは、あかね書房から出版され、多くの小学校の図書室などに置かれていた少年少女世界SF文学全集の一冊として収録されていた『さまよう都市宇宙船』のバージョンであった。タイトルのネタバレがヒドイが気にしない、気にしない。
ハインライン作品を離れ、他に古典SF作品を初心者に薦めるならば、私としては
(1)アイザック・アシモフ『鋼鉄都市』
辺りを薦めたいのだが、如何だろうか？
そうだよ。
でも光速で移動してる人にとっては時間は無限にゆっくりになるから一瞬のできごと。
だから１００億光年先へ行っても１００億歳になるわけじゃなく一瞬。
１年で１００億光年となると光速の99.99999999％くらいは必要だな（9の数はもしかしたら間違ってるけどだいたいこれくらい）
この速度も現実的ではないんだけどね。
