一番速いものってなんでしょうか?
光だと一般的に言われているんですけれどそれよりも速いものがあると聞きました。
雷が一番速いと聞いたのでしょうがどうしてでしょうか?

是非わかりやすく教えてください。

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A 回答 (7件)

雲から地上へ落雷する場合、まず雲から何度も放電が生じます。

放電するたびに空気が電離されて電気を通しやすい経路がだんだん延びる。この経路が地上に届くまでに1/1000秒程度掛かるようです。一旦この経路が完成すると、今度は地表から雲に向かって電撃が走る。これは光速に近い速さのようです。
この全過程がヒトの目には一撃のように見えるんですね。
いずれにせよ、光速は越えていません。

NECの光速を越える光の話は、よくは知りませんが、光のパルス幅と同程度のごく小さい領域においてだけ生じるようですね。量子論的効果でしょう。

理論上、光よりも速い(というよりも真空中の光速よりも遅くなることができない)粒子「タキオン」の可能性がないとは言えませんが、専門家のほどんどは、タキオンが実在する(観測可能である)とは考えていないようです。

もちろん「ひかり」より速いのは「のぞみ」に決まってます。
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No.6の訂正です。


> NECの光速を越える光の話は、よくは知りませんが、光のパルス幅と同程度のごく小さい領域においてだけ生じるようですね。量子論的効果でしょう。
違いました。
(1) この現象は光のパルス幅より遙かに短い厚みの媒質でしか観測されていません。
(2) 扱われているのは沢山の光子から構成されるパルスです。(単一光子でこのような現象が起こる可能性があるのかどうかは知りません。)
(3) 光が通る媒質は、あらかじめ励起された状態(エネルギーをためこんだ状態)にあるガスで、パルスの先頭の部分が通過する時にでかい光を出す。そして、パルスの振幅の大きい所が入ってきた時には、そのエネルギーを吸収してしまいます。

 パルス先っちょが来ただけでピークをアウトプットする。そしてパルスの「本体」は喰ってしまう。従ってパルスの重心の位置だけを考えると、あたかも光速を越えて伝わったかの様に見えます。でもパルスが来るのを予知して光を出す訳ではない。つまり超光速で情報を伝えてはいません。
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この回答へのお礼

皆さん本当にありがとうございました。
お礼が遅れて申し訳ございませんでした。

お礼日時:2001/07/27 15:35

現在の物理学では、「質量のあるものは光と同じ速度になることは出来ない」とされています。


別に光より速い物質を禁じてるわけでもないですし、質量が無ければ光と同じ速度になってもいいんです。
光より速い物質が存在する可能性は指摘されていますが、観測によって確かめられたわけではありません。
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昔ジャイアンツにいた松本という選手の応援で、「光より速い青い稲妻~」というフレーズがありました。



なんやそれ、アホちゃうか、と思ったのでよく覚えています。

その人は純真にそのフレーズを信じたのでしょう(笑)。
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以前光より速くなる?光のパルスっていうのがありましたね。


(NECの研究所で、新聞にも載っていた)
http://www.astroarts.co.jp/news/2000/07/25light_ …
(参考URLにも記載)
ちなみに、光より速いものは現在はまだ見つかっていません。ってことで現状ではないということになる。
たしか、相対性理論に基づくはずで、光の速度を超えると時間の壁も越えてしまうということらしいが・・・私にはここまで難しい理論までは理解できない。
(時間と空間は密接に関係しているってこと)

参考URL:http://asyura.com/sora/bd8/msg/361.html
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素粒子の観測の問題では、光速より早いと書いてあるものがあります。

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光は真空中で秒速299,792,458mで進みます。

これより速いものは存在しません。

雷は空気中の放電現象で、帯電した分子から分子へと次々に飛び石状に伝わっていくものですから、とうぜん真空中の光速度よりはるかにゆっくりした速度です。
雷放電の伝達速度についての資料はちょっと見当たらなかったのですが、稲妻が伸びるのが「目で見えた」という報告もあるくらいですから、秒速1000mとか、そういうオーダーなのでは?
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この回答へのお礼

お答えありがとうございました。
とてもわかりやすく説明していただき感謝しております。

お礼日時:2001/06/29 04:29

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Q一番速く泳げるのは?

粘性の高い液体において,物理的に考えて一番速く泳げるのは次の泳法のうちどれでしょうか?
1.クロール 2.平泳ぎ 3.バタフライ 4.犬かき
また,普通に泳ぐ場合と潜水して泳ぐ場合で答えは違ってくるのでしょうか?
どなたか詳しい方がいらっしゃいましたらお教えください.

Aベストアンサー

現在の「水」中での速さは
1.クロール>2.バタフライ>>3.平泳ぎ>>>>>4.犬かきです。
だいぶ前に、理論的にはバタフライがクロールより速くなると言われたことが有ります。
理由は、手足で水を掻く動きが左右対称で力が入りやすく水をつかまえ易い、手足の戻し運動の
抵抗が少ない、体のうねり動作も合理的であると言うことだったと思います。
しかし、今もってクロールを越えられないのは、上下動が激しくクロールを越すのに必要な
エネルギーを人体が供給できないことが原因と考えられます。
この点、クロールは左右ローリング運動ですのでエネルギーロスも少なく合理的です。
バタフライもノーブレッシングで泳ぐとその時は上下動が小さくなり、ふわーと浮いた感じで
滑るように進みます。ただ息が続きません。

さて粘性の高い液体で泳いだ場合どうなるかですが、液体を掻くにはより大きな力が必要で
片手片足ずつよりは両手両足で同時に掻くバタフライ様式が利点は有ると思われます。
しかし、高粘性のために抵抗も増え、必要なエネルギーも増加します。
ただでさえも、エネルギーロスの大きいバタフライはこの点では不利になります。
ただ、粘性がかなり高いと上下動はあるていど抑制される可能性もあります。
クロールにはそれ程の変化は無いのではと思います。抵抗の増加は同じです。
つまり、体が十分なエネルギーを供給できればバタフライが有利になり、速くなる可能性が有ると考えます。

平泳ぎと犬かきは問題外です。しかし、潜水となるとクロールもバタフライも前に進むことが難しくなるので。
平泳ぎ>バタフライ(手はゆっくり前に、バサロキック方式で)>クロール=犬かきでしょうか。

なんかTVバラエティー番組で実験をやって貰いたいテーマです。

現在の「水」中での速さは
1.クロール>2.バタフライ>>3.平泳ぎ>>>>>4.犬かきです。
だいぶ前に、理論的にはバタフライがクロールより速くなると言われたことが有ります。
理由は、手足で水を掻く動きが左右対称で力が入りやすく水をつかまえ易い、手足の戻し運動の
抵抗が少ない、体のうねり動作も合理的であると言うことだったと思います。
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エネルギーを人体が供給できないことが原因と考えられます...続きを読む

Q光の速度が一番速いのは真空中ですか?

空中の人間が水中の物を観察するとき、光の経路が屈折しています。
これは、空中よりも、水中の方が光の速度が遅いため、水中の経路を短く、空中の経路を長くとることで、最短時間(=最高速度)で観察物と観察者を結んでいるからだ、と教わった記憶があります。

光の速度は、媒質の何に影響されるのでしょうか? 
媒質の質量(密度)? 媒質の粘度? 媒質の硬度? 媒質の温度? 媒質の分子の分子量?

アインシュタインの方程式から求められる光の速度は、真空中の速度だそうですが、真空中の速度よりも速い速度を達成できる媒質は考えられるのでしょうか?

空中の音速よりも、水中の音速の方が速いことから、「媒質の密度が高い方が波の伝達は速い」というイメージがありますが、光の(波としての)性質は、媒質の密度とどちら向き相関があるのでしょうか?

光速と媒質の関係に関して、知っておくべき事項などご教示いただければ幸いです。

Aベストアンサー

電磁波の媒質は、時空間そのもの

物質(質量を持った物体というか存在)は、時空間の歪み

真空は時空間が歪んでいない状態

波は、媒質が歪んでいると歪んでいないよりは遅く伝わるでしょう

歪んでいない状態、すなわち真空が最も速く電磁波が伝わります

とはいえ、宇宙にはダークマターとかダークエネルギーなど、つい最近存在しているっぽいという正体不明のヤツも発見されています

それらの正体も不明ですし、まだ未発見の輩もいっぱいいるかもしれません

電磁波を真空よりも速く伝えるヤツがいるかもしれませんね

Q光より速いものは存在するか?

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。

Aベストアンサー

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。

Q速度が速いものは時間が戻る?

よく宇宙は地球より遅く時間が進むと言います(タブン)。

学校で先生に聞いてみたところ、
速度が速いものほど時間は遅く進む
みたいに言われました。

スペースシャトルの速度は速いから地球よりも時間が遅く進むと自分は考えています。

しかし、
例えばとても速い速度でボールを投げるとボールは速く進みますが、
時間は遅く進むのでボールは遅くなるのではないでしょうか?

そもそも理論自体もよく知らないのでほとんどしったかなのですが、
教えてください。

できれば速度が速いものほど時間が~~って言うことについて詳しく教えてください・・・。

Aベストアンサー

 その話は特殊相対性理論ですね。

 ことの発端は電磁気学です。電磁気学では、非常に重要な定数として光速度があちこちの式にでてきます。既に電磁気学は、いろいろな物を作るための、基本的で大事な知識として使われていました。
 もし光速度が条件次第であれこれ変わるようだと、その電磁気学の知識で作った物も誤動作することになります。
 でも、その当時は(まあ、大抵は今もですが)、光速度よりはるかに遅い速度しかありませんでした。地球が太陽を回る公転速度が毎秒30kmで、これが最高速度でした。
 しかし、機械を精密に作ったり、物凄く速いロケットでは、問題が起きるかも知れないと、心配した人も多かったです。
 また、純粋に学問として、何がどうなっているか知りたいという人も大勢いました。

 そこで、有名なマイケルソン&モーレーの実験が行われました。地球の公転速度で光速度の差があることを検証しようとしたのです。結果は、どうやっても光速度は変化しませんでした。
 続々と、手を変え品を変え、光速度が変化する証拠を見つけようとする実験や観測が行われました。事実上、それら全てで、光速度が変化する証拠はありませんでした。つまり、どうやっても光速度が変わらないのです。

 オランダのローレンツやイギリスのフィッツジェラルドという物理学者は、そうした実験や観測が、光の往復で光速度の変化を見つけようとしていることに着目して、物体の運動方向について、空間が物体ごと収縮するという仮説を立てました。光速度は変化するものだけど、それの往復で観測したら光速度は変わらないという考え方です。
 アインシュタインは、どんな立場から観測しても光速度は変化しないという、光自体が奇妙な絶対性があるとしました。同じ時期に、フランスのポアンカレという数学者が同様の説を発表していますが、ポアンカレのほうはあまり有名にはならなかったようです。

 この二つの考え方は、どちらも、それまでの実験や観測をうまく説明できます。しかし結局、片道でも光速度は変化しないということが分かり、アインシュタインの理論、つまり特殊相対性理論が正しいとされるようになりました。

 すると、たとえば次のような状況が生じます。
 Aさんが、鏡に向かって垂直に往復するよう光を発したとします。↑↓の感じですね。これが1秒だとしましょう。光速度は毎秒30万kmですから、鏡との距離は15万kmと途方もないですが、まあ思考実験ですから、そういうものを考えてもいいでしょう。

 BさんはAさんに対して物凄く速く移動しているとします。でも、Bさんの立場で言えば、移動しているのはAさんと鏡です。上のAさんが光を往復させた状況は、Bさんにすれば、光は斜めに往復して、/\のような経路になります。この光もBさんから見て秒速30万kmです。

 普通に考えれば、垂直という最短距離での往復距離より、斜めに往復するほうが距離が長くなります。
 光が速くなったとすることはできません。どんなに実験や観測をしてもそういうことはなかったのですから。
 であれば、Bさんから見て、

1)Aさんと鏡との距離が近くなっている。
2)Aさんの時計が遅く進む、つまり時間が遅く進んでいる。

の二つが考えられます。1)は、既に進行方向に縮むという説同様ありそうに思えましたが、今までの実験や観測で否定されました。そもそも、特殊相対性理論はもちろん、ローレンツやフィッツジェラルドの空間収縮仮説とも合わないものでした。2)は、逆に実験や観測と合いました。

 こうして、「速く動くものの時間は遅れる」ということが確かだということになりました。

 なお、ローレンツやフィッツジェラルドの名誉のために申し上げておきますと、彼らが光速度を説明するために作った式は、全くそのまま特殊相対性理論で使われています(どうして、そういう式になるかの説明が違うだけ)。そのため、アインシュタインの名前でなく、彼らの名前から、ローレンツ変換式とかローレンツ・フィッツジェラルド変換式と呼ばれています。
 実は彼らの式で既に、速く移動する物体の時間が遅れることなどの相対論で有名な話は、既に分かっていたのです。ただ、その裏付けとなる説明は、光速度が変わるという彼らの考え方ではできなかったのですが。

 その話は特殊相対性理論ですね。

 ことの発端は電磁気学です。電磁気学では、非常に重要な定数として光速度があちこちの式にでてきます。既に電磁気学は、いろいろな物を作るための、基本的で大事な知識として使われていました。
 もし光速度が条件次第であれこれ変わるようだと、その電磁気学の知識で作った物も誤動作することになります。
 でも、その当時は(まあ、大抵は今もですが)、光速度よりはるかに遅い速度しかありませんでした。地球が太陽を回る公転速度が毎秒30kmで、これが最高速度でした。
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Q地球上では重いものほど速く落ちるか?

 友人と自転車で走っている時にふと思ったことです。坂道で初め同じような速度で走っていても坂道の最後には必ずかなりの速度差がついてしまうのです。僕は体重95キロ、彼は50キロ前半だと思いますが、いつも僕のほうが速くなってしまうのです。これは一体何故なのでしょうか? 純粋に重力のみを考えれば体重に関係なく、速度は一定で増加し、坂道を下り終えたところでも速度は一緒のはずです。もちろん現実では空気抵抗もありますし、タイヤと路面の摩擦、チェーン等の動力部分にかかる摩擦もあるでしょう。しかし空気抵抗は高速になればかなり効いてくるとは思いますが、自転車の速度なんて高々知れたものです。そのような低速な条件下でそれほどの速度差を生むものなのでしょうか? また上に挙げたような摩擦力もそれほど大きな速度差を生む原因とは常識的に考えにくいと思いますが、皆さんはどうお考えでしょうか? 地球上ではやはりアリストテレスの「重いものほど速く落ちる」というのは正解だったのでしょうか?

Aベストアンサー

まず
a=g-C×V^2/M^(1/3)
ですが、速度V=0の時には第二項は0になります。
つまり加速度は体重に関係なく同じになります。

あと、時間tを含む式としてV(t)をさらに加速度で表すと、
V(t)=積分{a(x)dx}(範囲x=0~t)
となりますので、積分を含む式となります。
このV(t)の式をa(t)=の式に代入するわけですね。
つまり簡単な式ではないんですよ。
V=atと簡単に書けるときはa=時間によらず一定という条件の場合のみです。

あと空気抵抗についてですが、-kvは簡略または近似でしょうね。
でも速度の二乗に比例するのは直感的にイメージできますけどね。
私はバイク乗りなので、速度を出していくと急激に空気抵抗におそわれますので。(オフでは結構つらい、、)
http://www.tokyo-bay.ne.jp/~watanabe/ecorun/frameset/main_window/resistance/air_flow_resisitance/air_flow_resistance.html
とか、
http://ace.ees.utsunomiya-u.ac.jp/netu/kougaku/chap9.html
などをご参照下さい。
私は特に専門家というわけではないので、詳細はよくわかっていませんので。^^;

まず
a=g-C×V^2/M^(1/3)
ですが、速度V=0の時には第二項は0になります。
つまり加速度は体重に関係なく同じになります。

あと、時間tを含む式としてV(t)をさらに加速度で表すと、
V(t)=積分{a(x)dx}(範囲x=0~t)
となりますので、積分を含む式となります。
このV(t)の式をa(t)=の式に代入するわけですね。
つまり簡単な式ではないんですよ。
V=atと簡単に書けるときはa=時間によらず一定という条件の場合のみです。

あと空気抵抗につい...続きを読む


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