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アインシュタインによれば、この世に光より速いものは存在しないそうです。しかし、「タキオン」という光より速いものがあると聞いたことがあります。この
「タキオン」とは何なのか、また アインシュタインの「光より速いものは存在」という理論は何を根拠にしているのか詳しい方 教えてください。

gooドクター

A 回答 (7件)

最初だけ。


「タキオン」は空想上の粒子で、存在はしません。
存在を検証する実験もされたという話も聞きません。
SFなどで、光より早く飛ぶ方法のひとつにタキオンロケットなどが考案されたわけです。
ですから、何かの実験とか理論で存在が予想されているという代物ではないのです。
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同じ性能の正確な2つの時計を用意します。


片方を地上に、もう片方をジェット機に積んで高速移動します。

すると、ジェット機の方の時計が遅れるそうです。
時計の誤差を考慮しても明らかに遅れます。
これを30年ほど前NHKの科学番組でやってました。

そしてジェット機がもっと速ければもっと時間が遅れます。
どんどん速く~~、光速に達すると時間が止まるそうです。
つまり、光速に達すると時間が止まるのでそれ以上加速できない!
なので光より速い速度まで加速することは理論上不可能である・・・、となってました。
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参考に


[光より速いものは存在しない]というのはアインシュタイン先生の考えです。現在のところ、それを否定する証拠が無いと考えればいいんじゃないかな。それから証明はありませんが、確かに光より早いものは存在すると考えられます。それは、預言者が未来予言というのをしますが、多々あたっていることもあるので、そのことだけををとらえると未来をみているのですから、光より早い何かが存在すると考えられるからですね。
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タキオンとは、「光より早い物質の総称」で、素粒子の名前ではありません。


まだ確認されてはいませんし、加速器でも光速は突破出来ないようです。

アインシュタインの方程式を用いると、光速以上の物質は無限大の計算結果になってしまいます。
(計算上考えられない、計算が合わない)

この方程式が根拠であり、
タキロン理論でこれが間違っている事を証明した方はいません。
また、実験的証明(タキロンの発見)をなされた方もまだいません。
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 相対性理論では、物体が加速していくと次第に質量が増大し、光速になると計算上無限大になるのでそれ以上加速することができず、光速以上にはならない、ということでした。



 ここで、「加速するのではなく、最初から光速を越えているのなら問題ないのではないか」と考えた人がいて、計算してみると確かにそれなら矛盾しない。その仮想の物質を「タキオン」と名付けたということであったと思います。

 ちなみに、この物質が存在するとしたら、光速以下に減速することができないそうです。
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根拠として納得していただけるかはわかりませんが、


加速すると質量を持つ物質は質量を増しますよね。
しかし、光は光子なので質量はゼロです。
従って、この次元にあるものでは光を超えることは出来ません。
出来るのでは有れば、負の質量を持った別次元の物質
ということでしょうか。
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 「光より速い物質は存在しない」とは、2つの場合に分けられます。

1つは、光より遅い物質(普通の物質)は常に光より遅い(光の速さを越えられない)、というもので、これは、特殊相対性理論から示すことができます。その特殊相対性理論自体は、光の速さは観測者によらず一定である、という観測事実に基づいています。これが、この場合の根拠となります。
 もう1つの場合は、常に光より速い物質(タキオン)は存在しない、というものですが、これを理論的に示すことは今のところできません。一番の根拠は、そのような物質は観測されていない、というものです。ただし、次のように言うことはできます。特殊相対性理論は、光より速い物質はない、という前提のもとに作られていると考えられますが、もし、光より速い物質があるという条件を考えると、理論の見直しが必要になります。そうすると、特殊相対性理論が示しているさまざまな現象(例えば、高速物体中の時間の遅れ、質量の増加、質量とエネルギーの等価性など)も、違った結論を与えることになるでしょう。しかし今のところ特殊相対性理論と違う現象は観測されておりません。これは、特殊相対性理論で前提としてる「光より速い物質は存在しない」が正しいことを示している、と解釈されます。
 いずれにしても、観測結果が全てです。
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