補足2。何故光は光速で飛べるのか?
「全ての物体は光速を超える事は出来ない」と、何度も述べました。
しかし、実際には、光速になる事すら、不可能なのです。
では、ここで1つの疑問が浮かびます。
「何故、光は光速になる事が出来るのか?」
物体が光速になれない理由は、「無限大の力が必要だから」と説明しました。
ここで、もう一度、その時出てきた公式E=mcを思い出していただきましょう。
何故光は光速になれるのか? その答えは、この公式をよく見てもらえれば、わかります。
先ほど、「物体の速度が増すと、エネルギーが増す」と言うような事を述べました。
しかし、実はこの説明は正確ではないのです。
正確に説明すると、こうなります。
質量(重さ)のある物体の速度が増すと、エネルギーが増す」
上の公式を見ていただければ、それがわかると思います。
物体の持つエネルギー量は、その物体の「質量」と、「光速の二乗」をかけあわせたもの。
ならば、もし「質量ゼロ」の物体があったら…?
ゼロは、何をかけてもゼロのまま。それが90億と言う莫大な数字でも、同じ事です。
つまり、質量ゼロの物体は、エネルギーもゼロなのです。
エネルギーがゼロと言う事は、加速させるために必要なエネルギーも、ゼロ。
そして、全ての物体が光速を超えられない理由は、「無限大の力が必要だから」でした。
もうおわかりですね?
そう、光が光速になれる理由、それは、
「光には質量が無いから」
なのです。
実際には、ここで言う「質量」とは、「静止質量」の事を指します。
静止質量とは、止まっている状態での質量の事。動き始めたら、質量があるかもしれない、と言う事です。
微妙な言い回しですが、質量ゼロのはずの光にも、「エネルギー」は存在します(「光エネルギー」と呼ばれています)。
電子レンジで物が温まるのも、太陽の光が暖かいのも、リモコンでテレビが操作できるのも、全ては光エネルギーのおかげ。
この矛盾を解決するために、「静止質量」と言う言葉を使うのです。
つまり、「少なくとも止まった状態では質量は無い。しかし、エネルギーがあるのだから、動き始めたら質量を持つのかもしれない」と言うような意味合いなわけです。
また、「光には質量が無い」と断言してしまいましたが、正確には、まだあるかないかはわかっていません。
つまり、「光が光速になれる以上、光に質量がないと考えなければ、理論的におかしい」と言う事なのです。
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