2024年7月24日水曜日

物理学の面白さpart29

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さて、今回は日常生活にあふれる、光の面白い性質について話します。(私、光ではないです。)

この世の中には、光速よりも速いものは存在しません。(もしも光速以上のものが見つかったらこの世の物理学が壊れてしまいます。) 1秒で地球7周半というのは有名な話ですが、実はもっと深く興味深い現象があります。それは、「光速度不変」というものです。これはアインシュタインが唱えたものですが、読んで字の通り、光の速度は変わりません。

これだけ読んだ人は、「ふーん、光の速度はどこにあろうと同じ速度なんだ。」くらいで終わるかと思うでしょうが、アインシュタインが唱えたものがそんな簡単なわけがありません。「光速度不変」の本質は、「どの系を考えたとしても速度が変わらない。」というものです。「どゆことやねん。」という人が多いと思うので例をあげます。

あなたは電車に乗っているとします。電車に乗っているあなたから見たら、対向からやってくる電車の速度はすごく早く感じません?もしくは、高速に乗っているとして、右左に走っている車はほとんど同じような速度で走っているように感じません?

このようにあなたがいる場所によってあらゆるものの見える速度が変わるように感じますよね。しかしながら、光となるとこのようなことは起きません。

すなわち、仮にあなたが光の速度で走っていたとしても、他の光の速度は、あなたと同じ速度ではなく、止まっているときに感じる速さと変わりません。意味が分からないですよね。

実はこの光速度不変の原理が相対論では極めて重要な役割を果たします。このように、常識はずれのことを想像し理論立てをしてしまう人がアインシュタインなわけで本当にすごい人ですよね。

もっと興味がある人がいれば声をかけてください。待ってます。