宇宙空間を光速で移動すると・・・

映画とかで時々宇宙空間を光速以上の速度で移動しますよね
その時に星が線みたいにのびますよね(言っている意味分かります?)

もし、本当に光速以上の速度で移動したら、あんなふうに見えるのでしょうか?

理論上は光速以上の速度では移動できないとかは考えないで下さい。

No.8 ベストアンサー 回答者： First_Noel 回答日時： 2002/11/01 18:40

＃３さまに加えてです．

特殊相対論によって，周囲に見えていた星が光速に近付くほどに，どんどん前方に集まって行き，色毎に分かれて見える，スターボウ（星の虹）と言う状態に
なることが予想されています．

教科書以外ですと，藤子・Ｆ・不二夫の漫画にもありますし，
ＮＨＫスペシャルの相対論関係のものでも紹介されていました．
なのでウェブ上にどこかＣＧで出ているかも知れません．

と思って探しましたら，ありましたのでご紹介致します．
http://web.ffn.ne.jp/~donnzillaimo/starbow.htm
下の方に絵があります．

参考URL：http://web.ffn.ne.jp/~donnzillaimo/starbow.htm

この回答へのお礼

スターボウという状態になるのですか。
見てみましたが、とても綺麗ですね。いつか、人類はこれを実際に見られるんでしょうかねー。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 19:27

No.13 回答者： u13 回答日時： 2002/11/04 09:50

　#12の回答のチェレンコフ光で思いつきましたが、真空中では物質は光速を超えることができませんが、物質中、たとえば水中では光速はぐんと遅くなり（真空中の約７５％）、高エネルギー粒子は光を追い越して移動することが可能です。

　したがって、宇宙線ミューオンが海に飛び込んだりすると彼らはチェレンコフ光を出しつつ超光速の世界を体験しているんだと思います。周りがどういう風に見えるかは他の解答がいっぱいあるのでお任せしますが、はたと止まって後ろを振り返ると自分の姿が時間を逆転して遠ざかっていくのが見えるんでしょうか?　もちろん、人間を乗せた乗り物はおろか、小型CCDカメラ程度ですら水にそんな高速で突っ込ませて無事で居られるとは思わないので、（というか、核爆発?）実験的に確かめるのは少なくとも現在では不可能と思いますが、素粒子レベルで想像、もしくは計算は可能かと思います。

この回答へのお礼

水の中なら高エネルギー粒子は光速を越える、とは初耳でした。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/05 18:35

No.12 回答者： apple-man 回答日時： 2002/11/02 09:21

＞その時に星が線みたいにのびますよね(言っている意味分かります?)

　スタートレックのことでしょうか？

＞もし、本当に光速以上の速度で移動したら、あんなふうに見えるのでしょうか?

　光速以上だとちょっと決定的なこと言えませんが、光速で移動
すると周囲物体が歪んで、さらに色が分かれて見えるようです。
昔NHKの番組で相対性理論に基いたコンピューターシミュレーションを見た
ことがあります。

　面白いのは光速で物体の横を通り過ぎると、表と裏が
一緒に見えることがあるということです。普通、物の裏側は
表に遮られて見えませんが、その横を光速で通りすぎるとき、
物体の裏から出た光が表に遮られる前にこちらに到達する
場合があるんですね。

　他の方の回答でピカソの絵のように見えるというのが
ありましたが、ピカソは相対性理論を
知っていて自分の絵に応用したのかもしれませんね。
日本人的感覚だと芸術家と物理学は合わないのかも
しれませんが、現代物理や数学に精通している芸術家の
方々は結構いるみたいで、例えばダリというフランスの
芸術家は当時認められたばかりの原子論を作品に取り込んだり
している。近くで見ると球体の集まりにしか見えないのですが、
遠くから見るとダリの奥さんの裸婦像になっている作品があります。

＞理論上は光速以上の速度では移動できないとかは考えないで下さい。
＞その時に星が線みたいにのびますよね(言っている意味分かります?)
＞もし、本当に光速以上の速度で移動したら、あんなふうに見えるのでしょうか?

　勝手にスタートレックをイメージして話ますね。

ああゆうふうに見える可能性はあると思います。
スタートレックのエンタープライズ号の場合、
宇宙船の周りにワープフィールドという周囲の
宇宙と少し違う特殊な場を作り出し航行している
という設定ですので、そのワープフィールドと
周囲の宇宙の間に境界層があることが考えられ、
星からの光がその境界層に残像を残している
可能性が考えられます。
　エンタープライズ号の場合、後方カメラに
切り替わった場面を見ると、後ろに見える
星も線を描きながら飛び去っているように
見えますが、超高速で航行する宇宙船に
後方から光が飛び込むのは少しおかしい
気もします。ただ星からは目に見える光
以外にX線等いろいろな放射があることが
知られており、例えば超光速粒子タキオンが
ワープフィールドの境界層にぶつかったときの
チェレンコフ光が見えていると解釈することも
できます。

　こんな解釈で如何でしょう？
　

この回答へのお礼

＞　スタートレックのことでしょうか？
いいえ、いろんな映画のことです。たしか、「スター・ウォーズ」も星が伸びていたように思えるのですが(違ったかな)。とにかく、正面の窓から見える星が伸びているように見えるのです。ちなみに　スタートレック・・・知りません。すいません。題名を知らないだけかもしれませんが。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/02 23:33

No.11 回答者： mmky 回答日時： 2002/11/02 09:19

＃２、＃６です。

皆さんのたくさんの回答がありますので、参考まで
私たちの感じたり、見えたりする空間は、数学的に３次元空間ですね。さらに1次元を加えたのが４次元ですね。アインシュタインは（ｊCt）を加えて四次元としたのです。当然数学上は５次元も、６次元もあるわけです。この数学はリーマンさん（リーマン幾何学ですね。）が作ったものです。
それで、３次元的感覚で質問者さんに答えると、＃２のように高速道路になるわけです。４次元的に説明すると３次元と四次元項（ｊCt）が数学的に等価な（軸）状態ですので平面（＃３さんの説明）になるわけです。平面の上をぺっちゃんこの「あり」が走っていて、そのありから見た風景ということですね。別の表現をすれば風船の中が世界でその皮の表面に張り付いて走っていいるといこと、比ゆがよくないけど。それから風船のすぐ外側で風船を見る感じが「光速以上の速度」の場合。風船もでかいと平面に見えるね。
という説明ですね。風船の表面（光の速度まで）から外側（光の速度を超える場合）を時間の超平面と言っているのですね。風船の表面は３次元と４次元の境界ですね。
で、どうしたのといわれると、
「あんなふうに見えるのでしょうか」は場合によって変わるのですが、
風船の外からみると見えないことはないということです。
ということで、
参考になったかなあ？？

この回答へのお礼

今回は楽しんだということが書いてない・・・。
楽しんでないのかな?楽しめなくなってしまったのかな?(涙)

楽しんでくれていると思っておきます。

３度も回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/02 23:22

No.10 回答者： eel 回答日時： 2002/11/02 04:05

我々の宇宙と別の宇宙の話でしたら、物理法則も異なるのでそういうふうに見えることもあるかもしれませんよ。

この回答へのお礼

我々の宇宙と別の・・・。物理法則が異なる・・・そういうふうに見える・・・。
考えないことにしました。
光速の宇宙船に乗るのと、別の宇宙に行くのとどっちが先になるでしょうね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/02 22:03

No.9 回答者： nrb 回答日時： 2002/11/01 23:13

過去の映像を見ることになるのかはたまた

どうなるのかわ判りません
いま出ている理論が通用する可能性はほとんど無い可能性が高いのは事実です
答えは未来に回答がでる
たぶんアインシュタインを超える超理論が誕生か？
アインシュタイン理論が非常識が一般的になるか
単なるあるレベルまでのニヤリイコールになるか？
ですね

この回答へのお礼

＞可能性はほとんど無い可能性が高い
ややこしですね～
３回ぐらいと意味が読み取れませんでした。
でも、良く見たら、否定語は「無い」の１つなんですね。なのに「無いことは無くない訳ではない」並みにややこしいですね～。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 23:28

No.7 回答者： noname#25358 回答日時： 2002/11/01 17:32

　光速度速度不変の法則に関して補足を。

>光速度不変の法則とはＣ＋Ｃ＝Ｃ，Ｃ－Ｃ＝Ｃというやつのことですか。
　要するにそれです。
　光の速度ｃは、観測方法、あるいは慣性系によらず常に一定であるという法則です。

　相対性理論は、この世の物体の厳密な意味での物理法則に関する理論なんですが、ｃ＋ｃ＝ｃの話をご存知ということは、俺が知ってる程度のことは知ってらっしゃるのかも(^_^;

この回答へのお礼

Ｃ＋Ｃ＝Ｃ，Ｃ－Ｃ＝Ｃの話を知っているといってもかじった程度で、何かでこの話を知って印象に残ったというだけなので・・・
相対性理論についての本か何かは読んだことがあったのですが、一般と特殊があったけど、どう違ったかな?と思ったので、補足に書いたのです。でも、もういいです。自分で調べました。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 18:55

No.6 回答者： mmky 回答日時： 2002/11/01 17:03

#2からの追伸、＃２のコメントは、＃３さんの指摘のように相対論は一切

考えずに楽しくコメントしました。おこられちゃいましたね。
相対論を考慮するならちょっと違う表現になります。
楽しんで答えますので、ＳＦと思ってくださいね。
相対論は生きていて、さらに飛び越たスタートレックの世界に入るとすると
多分、時間の超平面の中の飛行だと思います。時間超平面ですから、三次元
空間が平面にみえますね。時間の概念がなくなりますから平面なんです。
平面の中に何でも入っているのですね。アインシュタインの宇宙もありますね。宇宙船から見ると三次元空間が写真の絵のように見えますね。色とりどりできれいかも知れません。
三次元的な時間がないので、すべて同時に見えます。
「星が線みたいにのびますよね」これもあるかもね。

ということで、楽しんで追伸まで、

追伸まで

この回答へのお礼

さっきは高速道路という例でとても身近だったのに今度は時間超平面。ずいぶんと飛躍しましたね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 17:58

No.5 回答者： ranx 回答日時： 2002/11/01 17:00

「映画とかで時々宇宙空間を光速以上の速度で移動」するという設定の場合、

多くは宇宙空間を歪ませて、いわば近道をするような形で目的地に接近する
という設定だと思います。「歪んだ空間」を曲がった座標軸のような曲線で
表現しているのであって、星が伸びて見えるという設定ではないと思います。

この回答へのお礼

星が伸びているのではないのですか？
映画を見る限り、光速で移動する前にあった星が伸びている(手前に移動している)ように見えるんですが。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 17:27

No.4 回答者： Mell-Lily 回答日時： 2002/11/01 16:54

相対性理論によれば、物体の速さが光速を越えることはありませんが、観測者の速さが光速に近づくにつれ、外界の様相は一変します。

ピカソの絵のように、見えないはずの面が見えたり、円形をしたものが、楕円形になったりします。このようなことは、ペンローズ等によって、詳しく研究されています。

この回答へのお礼

もしかしたら、ピカソは光速で移動していたのかも知れませんね。って思ってみたりして。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2002/11/01 17:20