未来にいけるが過去にはいけない?

Question

光の速さに近づけば近づくほど未来にいけるという話を聞いていろいろ本などで調べたところ光の速さに近づくと空間が縮みそのちぢんだ空間を通るために結果として同じ距離を短い距離で進むことができてその間自分の時間は回りと比べて遅くなり未来にいけるとかいうことでした。
小学生の時にこのことに興味をもってから、今高校生にいたるまでにいろいろな本をよんできましたが結構知っているつもりです。
そして今、かつて先生から聞いた次の話・・・光の速さを越えることができたとしたら、過去にもどれる。それは太陽の近くで太陽が爆発したのをみたとする。そして光の速さを超えて地球に戻るとすると地球ではまだ爆発してない太陽をみることができる。ほら、過去に戻れただろ?
っていう話が妙にひっかかるようになってきました。
たとえそういうことができたとしても、太陽が爆発した時刻はかわらないのではないか?ということです。まんまとだまされた気分なんですが、本当のところどうなんでしょう?過去に戻るには光の速さを越えなければならないという理論は今でもあるのでしょうか?
それと、決定的に分からないことがあります。なぜ光の速さが基準なのでしょう?光速不変の原理などいろいろ本をよんだりして楽しんできましたが、いくらよんでも、光速＝時間、に結びつきません。
光速が不変であるがゆえに空間の縮みがおきるってのも知ってます。しかし一体なぜ光速が基準なのか・・・なにがなんだか・・・

noname#24872 · Accepted Answer

その先生の説明は正しくありません。超光速で移動すると時間が逆行するということは、あくまで相対性理論を前提として考えねばなりません。

相対性理論では、宇宙におけるどの観測系から見ても光速度は一定です。今仮に、超光速で移動する物体上の観測者が、同じ方向に進む光を観測するとします。この観測者には、まるで光が自分とは逆方向に進んで行くように見えます。これは時間が逆行しているのと同じですね。

しかし、同じ観測者が自分に向かってくる光を観測した場合、観測者は超光速で通り過ぎる光（もはや光ではなく、タキオンですが）を見ることになります。この場合は、時間が逆行しているのとは明らかに異なります。

つまり光の速さを超えるということは、限られた条件下では時間を逆行しているとみることも出来ますが、実際には、私たちが認識している宇宙とは別次元の空間に入り込んでしまうと表現した方が正しいのです。

さらに詳しく知りたい時には、「光円錐」というキーワードで検索をかけてみてください。

>なぜ光の速さが基準なのでしょう?

別に光が特別な存在であるわけではありません。たまたま光「も」光速で移動するだけで、真空中をエネルギーが移動する場合には、光速「でしか」伝達されないのです（例えば、重力も光速で伝わります）。

相対性理論では、空間と時間は等価です。すなわち１秒という時間＝約３０万キロメートルという距離、ということで、いわゆる光速とは、この等価交換式の係数であることが本質なのです。そう考えれば、なぜ時空間を記述する際に光速が基準なのかは、容易に理解できると思います。

kao-kao · Answer

私が小さいころに父から聞いた話です。
夜、空を見上げるとたくさんの恒星が輝いている。
その中の一つの恒星から地球に光が届くのに10年かかるとする。
でも、地球とその恒星は今、同じ時間に存在して、同じように動いている。
だから、地球から見える恒星は実際の恒星よりも10年前の姿である。
反対に恒星側から見れば地球は10年前の姿である。（地球は光らないからみえないけど）
だけどもし、光よりも速く地球にたどりつけるとすれば
たとえば5年でたどりつけるとすれば、
今見えている10年前の地球から5年後の、つまり
実際の地球の5年前に行くことができる・・・・・・。

というような事を言っていた気が・・・^^;
めちゃめちゃ恒星くん側からの視点？ですかねー論点ずれまくりです！
私の頭の中のファンタジーですので流しちゃってください☆
（ちなみに私も高校生です♪）

sekisei · Answer

参考までに・・。

光速度が基準となる理由ですが、電磁気学の方程式から光の速度が定数として表される事が解ります。
基本的に物理法則は一定速度で運動している人にとっては同じになるという原理があります。（特殊相対性原理の一つ）それにより定数として現れる光速度はどんな速度で運動している人にとっても同一にならなければなりません。
つまりなぜ光速度が基準かといえばそれが定数であるためという事で解釈されて概ねよいと思います。

もう読まれていたら流されて結構ですが、最近”アインシュタインが考えた宇宙”という本が出ています。
大学レベルの数式もちょっとでてますが読みやすくて面白い本ですのでよろしければ読まれてみてはどうでしょう。
（相対論以外の量子論の話しもでてますがそちらもとても面白いです）

bttf2003 · Answer

＞過去に戻るには光の速さを越えなければならないという理論は今でもあるのでしょうか?

現時点の物理学理論では、光の速さを超えることは、ありません。（もともと、光の速さを超えている存在は、否定はされていません。例えば、「タキヨン」と呼ばれている粒子とか、「量子テレポテーション」など）
従って、「究極的な話をしているのかもしれませんが、それでも無理です。」という回答も間違っているとは言い切れません。
でも、過去には戻れないのか？に対する回答は、「現時点では、証明されていません」という前提で、「可能です」。
現時点の物理学理論は、すべて時間対称になっていますので、未来に行けて、過去に戻れない理由はありません。
専門家もしくは専門家を名乗る人々が根拠にしているのは、過去に戻る現象が発見されていないことだけです。
難しいですが、質問者自身が「過去にいけない」と「過去にいける」のどちらが正しいかを証明しないと納得出来ないと思います。

＞なぜ光の速さが基準なのでしょう?
これは単に、光速不変の原理に反する現象が見つかっていないからです。（でも、原理に反する現象が見つかっても「通常の範囲内では、光速は不変である」と言い切れる理論で説明される必要がありますが）

noname#16614 · Answer

全くの素人が憶測で物を言います。

先生の話の実現は不可能です。究極的な話をしているのかもしれませんが、それでも無理です。

大げさに言うと、
光より速く移動をする事で周囲より時間が遅く流れる
→自分は一時間しか過ごしていないのに、周りは一日を経過していた
→つまり、現実では一時間しかたっていないのに、一日後の未来にこれた
などという理論で未来と言っているのでしょうか？
未来には到達することは不可能です。
これは未来の定義にもよりますが、経過する時間の差異によって到達したと思える「未来」は、ただ時間が進んでしまっただけの「現在」です。
また、どんなにおかしな定義を行っても過去にはいけません。「未来」の人からみたら、あなたは「過去」の人間なのかも知れませんけど。

光の速さというのは、アインシュタインの相対性理論等で物質の運動に関わってくる重要な定数です。なので、光の速さが一定であるという事で運動を特定する式が導出されるというだけでなく、マクロに見て宇宙を律する基本的な因子として定義されているからではないでしょうか？

未来にいけるが過去にはいけない?

その先生の説明は正しくありません。

私が小さいころに父から聞いた話です。

参考までに・・。

＞過去に戻るには光の速さを越えなければならないという理論は今でもあるのでしょうか?

全くの素人が憶測で物を言います。

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