光速を超える宇宙船は、絶対に存在しえないのか？

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質問者：wasuke
質問日時：2009/05/08 10:52
回答数：10件

ブラックホールの周囲には、非常に強い重力場が作られるため、
ある半径より内側では脱出速度が光速を超え、
光ですら外に出てくることが出来ないそうです。

このようなことを応用して、遠い将来、光の速度を超える
宇宙船や、移動手段をつくることができる可能性はあるのでしょうか？

また、ほかの理論などによって、
実現する可能性はあるのでしょうか？

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回答 (10件)

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No.2ベストアンサー

回答者： Willyt
回答日時：2009/05/08 11:07

物体に進行方向の力を加えると速度がどんどん上がります。

ところが光速に近づくに従って加速に要する力が増え続け、光速になるとその大きさが無限大になってしまい、それ以上加速できないのです。つまりそれは光速を超えるスピードを実現することができないということになります。
アインシュタインがこれを言い出したのですが、現在のところ、これに反する事実が見付かっていないので、その法則は真実ということになっています。でも将来、何かこれに反する事実が見付かる可能性まで否定されているわけではないのです。ですから実現の可能性はゼロではないということになります。

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この回答へのお礼

なるほど、いまのところ理論が見つかっていないと
いうことですね。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:16

No.10

回答者： sunblade
回答日時：2009/05/08 19:01

こんにちわ。

スピリチュアルにはまっています。
ラエルさんという宇宙人に会った方の話だと光速の７倍で移動しているということです。
地球に来るには２ヶ月かかり、よく旅行に来ているそうです。

可能性として紹介しておきます。
オカルトを嫌うなら無視して下さい。それでは

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この回答へのお礼

ほほう、バシャールとか、それ系のものですね。
個人的には嫌いではありません。
おもしろそうな話ですし。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:28

No.9

回答者： windsnow
回答日時：2009/05/08 18:14

ここ↓を見たりすると現在全否定される訳でもなさそうです。

ワープ　Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF%E3%83%BC% …

しかし難解だこと．．．。

ただただ加速して光速を超えるのは無理だとは解ってるみたいです。
超光速航法　Wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%85%89% …

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この回答へのお礼

宇宙船に乗って加速するほかに、ワープという手段もありますね。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:26

No.8

回答者： tetsumyi
回答日時：2009/05/08 15:16

理論的に光速度を超えるということは今の宇宙と別次元に移動することを意味します。

つまり宇宙から消滅してしまうことになります。
一旦移動してしまうと戻ってくることはほとんど不可能（次元の迷子）と考えられますし、生きた体で別次元に移動することはあり得ないでしょう。

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この回答へのお礼

次元、ですか。
これもまた興味をそそるテーマですね。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:23

No.7

回答者： Tacosan
回答日時：2009/05/08 14:29

理論的な話だけでいえばいくつかあったと思う.

「アレ」なネタとしては, 「宇宙船の周りを空間的な膜で覆えば, 負のエネルギーを使って光速を超すことができる」というのもある. 問題点は必要な「負のエネルギー」が多すぎることで, 「宇宙 1個分のエネルギーが余る」とか「宇宙船のまわりの幕を大盤振る舞いして厚さ 1km にすれば (余って出てくるエネルギーを) 太陽系 1個分程度にまけてもらえる」とか, その程度.

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この回答へのお礼

膜で覆うのですか。
おもしろい話ですね。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:22

No.6

回答者： tiltilmitil
回答日時：2009/05/08 11:30

　抜け穴を一ついうなら、「加速して光速を超える」のではなく「存在した瞬間から光速を超えていた」のならば、理論上は矛盾しないはず。

ただし、「光速以下に減速できない」ので、宇宙船や移動手段としての使用は不可能でしょう。

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この回答へのお礼

なんか、神の領域っぽい話ですね（笑）
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:20

No.5

回答者： debukuro
回答日時：2009/05/08 11:26

相対性理論に反することなく光速度を越える乗り物を作ることは可能です

原理上だけであって実際に作れるかどうかについてはなんともいえません
現に光速度を超える運動があるのです

チェレンコフ効果がその証明です
ダイヤモンドの中を真空中の光速度の６１％で移動できればダイヤモンドの中では光速度を越えています
６１％はおおよそであって厳密にと言う意味ではありません

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この回答へのお礼

この現象は、初めて知りました。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:19

No.4

回答者： noname#95070
回答日時：2009/05/08 11:24

速度が光速に近くなると、質量が増加します。

簡単に言うと“重く”なります。No.2さんのいう加速できない原因となっています。

質量が増加するので、加速することができないということは、質量を持っていなければ、加速することはできます。

光速を超えることができないというのは、光が質量を持っていないからです。

しかし、光速を超えるということは、質量がマイナスになるということです。

少なくとも、現在の理論では質量マイナスの物質の存在はありません。

たとえ、質量マイナスの物質があったとしても、人間は質量がありますので、人間が宇宙船に乗ったりして、光速を超えることはできません。

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この回答へのお礼

質量と速度が関係しているのですね。
人間は質量があるから、質量のない光には勝てないと・・・
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:18

No.3

回答者： t87300
回答日時：2009/05/08 11:15

光は１秒間に地球を７周半回ります。

事ほど左様に人間にはそんなに早い乗り物は絶対作れません。
地球が滅亡する５０億年後までには出来る？かも知れませんね。

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この回答へのお礼

昔は「人類が音速を超えることは不可能である」と言われていた
らしいので、光を超える可能性もあるのでは？
なんて考えてしまいます。
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:15

No.1

回答者： pasocom
回答日時：2009/05/08 10:59

＞脱出速度が光速を超え・・・。

というのは何かの速度が光速を越える、という意味ではなく、計算上、脱出速度が光速以上になってしまう＝なにものも脱出できない。という意味です。
この理論の前提も明らかに「光速よりも速いものは存在しない」ということです。
現在の科学理論では「光速を超える宇宙船（移動手段）は、絶対に存在しえない」のです。

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この回答へのお礼

わかったような、わからないような・・・（笑）
ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/09 07:12

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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんな考え方でいいと思います。

10秒前には何をしていた？ 10分前にはどこにいた？　10日前は？…とずっとずっとさかのっていって、もうこれ以上は戻れない。そういうところが宇宙の始まりです。

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ここで、もう一度逆に時間をさかのぼってみましょう。
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Aベストアンサー

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Q宇宙船の最高速度

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Aベストアンサー

＞最も速い宇宙船の航海速度はヘリオスの252,800 km/hだと聞きました。

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その場合，打上ロケットにはブースターをいっぱいつけます．
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＞ロケットエンジン以外の夢のような推力装置があれば教えてください。

今のところ人類は，次の２種類の推進装置しか知りません．
１．物体を放出又は受け止めて，その反作用で推力を得る．
２．場（地磁場など）との干渉を利用して推力を得る．

目下，夢の推進機関としては，「核融合推進」ですね．
これは「比推力」が何万秒と言うものです．
（通常のロケットは数１００秒，
　イオンエンジンなどの「電気推進」では数１０００～１万秒．）

また，一時期，「ＶＡＳＩＭＲ（ヴァシミール）」と言う推進機関が話題となりました．
これは電磁力を利用した推進機関で，電気推進の一種ですが，大きな装置で木星有人探査など，
学会で幾つも発表があったと記憶しています．

因みに，「比推力」が高いことと「推力」が大きいこととは相反しますので，
上記の核融合推進でも，加速はとても微小なものです，が，時間を掛けて，
最終的に極めて高速に加速することが出来ます．

推進剤の噴射速度は，上記のｇとＩｓｐとを掛けたものに大体等しいとお考え下さい．
Ｉｓｐ＝３００秒ならば，噴射速度は大体３ｋｍ／ｓです．
実際には「ノズル」があり，この値から更に１．５～１．７倍くらいに加速しています．

一方，ではどこまで宇宙機は加速出来るのか？について，
上記１については，宇宙機ではどうしても，推進機自身と宇宙機自体の構造の質量はありますので，
頭打ちになります．因みにいくら増速可能かを求めるには，「ロケット方程式（又は「ツォルコフスキーの式」）を用います．

ΔＶ＝ｇ×Ｉｓｐ×ｌｎ（ｍｉ／ｍｆ）
ｇ：重力加速度
Ｉｓｐ：比推力
ｍｉ：宇宙船の初期質量
ｍｆ：宇宙船の終端質量（ｍｉから推進剤の質量を引いたもの）

「太陽ヨット（ソーラーセイル）」や「磁気セイル」もあります．
こちらは，例えばソーラーセイルは太陽光の「輻射圧（放射圧）」により
推力を得ますが，遠方に行くほど太陽光密度は減りますので力は小さくなります，
しかし持続的に加速が行えるので，場合によってはかなり高速まで加速することが出来ます．

上記２には「テザー（ＥＤＴ）」などがありますが，これは地球周回軌道の
軌道遷移に使うことを意図して研究されています．

他の方が書かれているもので，「反物質」や「光子ロケット」もまた，
夢の推進機関ですが，
更に言えば「反重力推進」や「ワープ」なども，まともにまじめに研究している方もいらっしゃいます．
（学会では名物講演として有名です．）

「レーザー推進」は，「ライトクラフト」と呼ばれるとても軽いものの飛翔には成功しています，
もし大出力レーザーを非常に高精度で宇宙機に追尾させることが出来れば，
これも持続的に加速を与えることが出来るので有望ですが，いかんせん大出力と追尾は，
非常に高度な技術を要します．小規模でしたら，日本でも幾つかの大学などで研究されています．

私の後輩も，反重力推進をやるんだ！と言って，アメリカに旅立って行ったのがいます．

上記「・・・」の語句は，検索されますと，より詳しい説明や，
いろいろな研究室などのウェブが見付かると思います．

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Q「光速より速い→タイムマシンも可能！？」はなぜ？？

ニュートリノのことで大騒ぎですが、私の分かっている限り、今回のことは以下のような事実の判明ですよね。

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なんか滅茶苦茶なこと言ってますが、解読できる部分だけでもいいので、馬鹿でもわかるよう教えてください。ぼく、超バカなのです。

Aベストアンサー

　ややこしい話のため、説明が面倒になり、「そのうちだれかが正しい回答をするだろう」と思って放置していたのですが、答えを解っている人は、同じ様に面倒くさがっているのか、今の処、「超光速粒子がタイムマシンの実現を可能とする」事に関して説明した回答が無い様です。
　最初に御断わりしておきますが、超光速粒子によって可能となるタイムマシンは、人や物を過去や未来に送り込むという働きをするものではなく、「超光速粒子を使った信号を、未来から過去に向かって送る事で、未来の情報を過去の世界で受け取る事が出来る様にする」というものです。

　尚、以下の話には、もしかしますと見落としや計算ミスが含まれているかも知れませんので、「超光速粒子によるタイムマシンとは、概ね以下の様な原理に基づく話である」という事さえ御理解頂ければ充分で、細部に関してまでは鵜呑みにされない様に願います。

　例えば、宇宙空間を一定速度で直進する2隻の宇宙船が、光速の80％の相対速度で擦れ違ったとします。
　ローレンツ変換という特殊相対性理論的な効果により、運動する物体は、時間の進み方が遅くなる事が判っています。

【参考URL】
　時間の遅れ - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%99%82%E9%96%93%E3%81%AE%E9%81%85%E3%82%8C

　ローレンツ変換 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%84%E5%A4%89%E6%8F%9B

　双子のパラドックス - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E5%AD%90%E3%81%AE%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%89%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

　片方の宇宙船（これを宇宙船Aと呼ぶことにします）から見て、もう一方の宇宙船（こちらを宇宙船Bと呼ぶことにします）は、光速の80％の速度で運動をしていますから、宇宙船Aから見ますと、宇宙船Bの時間の進み方は、遅くなっている事になります。
　この場合、　

「宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間の進む速さ」/「宇宙船Aから見た宇宙船Aの時間の進む速さ」＝√(1－(0.8c÷c)^2)＝√(1－0.64)＝√(0.36)＝0.6　　（c：光速）

という計算により、宇宙船Aから見ますと、宇宙船Bの時間の進む速さは、宇宙船Aの時間の進む速さの60％という、ゆっくりとしたものとなっている事が判ります。
　逆に、宇宙船Bの方から見た場合、宇宙船Aの方が光速の80％の速度で運動をしている事になりますから、宇宙船Bから見ますと、宇宙船Aの時間の進む速さは、宇宙船Bの時間の進む速さの60％という、ゆっくりとしたものとなっている、という事になります。
　さて、擦れ違ってから宇宙船Aの時間で1年経った時、宇宙船Aから宇宙船Bに向けて、光速の2.4倍の速度で進む粒子を使って、通信信号を送ったとします。
　擦れ違ってから1年経っているのですから、その時点での2隻の宇宙船の間の距離は、

0.8c×1年＝0.8光年

だけ離れている事になります。
　信号の進む速度は、宇宙船Aから見た宇宙船Bの速度よりも、

2.4c－0.8c＝1.6c

だけ速いため、宇宙船Bと信号の間隔は、宇宙船Aの時間で測って、1年あたり1.6光年ずつ縮んで行きますから、信号が宇宙船Bに追いつくまでに要する時間は、

0.8光年÷1.6c＝0.5年

となり、宇宙船Aが信号を送った半年後、即ち、2隻が擦れ違ってから（宇宙船Aの時間で測って）1.5年後に、宇宙船Bに通信が届く事になります。
　宇宙船Bに通信が届くのは、宇宙船Aの時間では1.5年後ですが、宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間の進み方は遅くなっているため、宇宙船Bが通信を受け取った時点では、宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間は

1.5年×0.6＝0.9年

しか経っていない事になります。
　つまり、宇宙船Bは擦れ違ってから（宇宙船Bの時間で測って）0.9年後に、「擦れ違ってから1年後の宇宙船Aの情報」を得る事が出来る訳です。
　そして、宇宙船Bは送られてきた情報を、やはり光速の2.4倍の速度で進む通信信号によって、直ぐに宇宙船Aに送り返したとします。
　擦れ違ってから0.9年後という事は、2隻の距離は

0.8c×0.9年＝0.72光年

だけ離れている事になりますから、送り返した通信を、宇宙船Aは「宇宙船Bが信号を送り返してから」（宇宙船Bの時間で測って）

0.72÷1.6c＝0.45年

だけ後になってから受け取る事になります。
　宇宙船Bが信号を送り返したのは、宇宙船Bの時間で測って、擦れ違ってから0.9年後なのですから、宇宙船Aが送り返した通信を受け取るのは、擦れ違ってから（宇宙船Bの時間で測って）

0.9年＋0.45年＝1.35年

だけ後という事になりますが、宇宙船Bから見た宇宙船Aの時間の進み方は遅くなっているため、宇宙船Aが送り返されて来た通信を受け取った時点では、宇宙船Bから見た宇宙船Bの時間は

1.35年×0.6＝0.81年

しか経っていない事になります。
　その結果、宇宙船Aが通信を送ったのは2隻が擦れ違ってから1年後であるにも関わらず、送り返されて来た通信を受け取るのは0.81年後という事になります。
　つまり、宇宙船Aは宇宙船Bに中継してもらう事により、

1年－0.81年＝0.19年

だけ未来の情報を得る事が出来る訳です。

　尚、この方式のタイムマシンは、信号のやり取りを行う双方の相対速度が充分に速く、且つ、信号の進む速度が光速を超えていれば成り立つものですから、別に宇宙船同士である必要は無く、例えば、宇宙船Aの代わりに、地球から信号を発する事にして、宇宙船Bを地球から打ち上げる様にすれば、地球に居ながら、地球の未来の情報を得る事が出来る訳です。
　但し、より先の未来からの信号を受け取るためには、双方の相対速度と距離、それに信号の進む速度を、より大きなものとしなければなりません。
　今回の情報では、ニュートリノは光速に対して、僅か0.0025％程度しか速くはないそうですから、タイムマシンとして成り立たせるためには、宇宙船Bの速度を光速の99.9999999687508％以上にする必要があると思います。

【参考URL】
　東京海洋大学附属図書館 > 東京海洋大学研究報告 > 第6号 > タイムトラベルの哲学 Philosophy of Time Travel
　　http://lib.s.kaiyodai.ac.jp/library/kiyou/tkh06/p67.pdf