「光」って何ですか？

教えて下さい。

「光」って何でしょうか？　たしか秒速30万キロメートルで進むと聞いたことがあります。

「光」って「物質」でしょうか？

たとえば「縄跳び」の4メートルのロープの両端でAさん、Bさんがロープを持っていて、ロープを揺らす・・・すると波ができ、波は伝わりますが、ロープ自体は、A→B、B→A、いずれの方向にも移動しません。波が移動するだけです。

そういう意味で、光は移動しているのでしょうか？一秒で30万キロ進むというのは、厳密にはどういう意味なのでしょうか？

「光」に関しては、お聞きしたいことが山ほどありますが、一度に御説明願っても、私の方で消化できないので、以上、おたずねします。

よろしくお願いします。

No.8 回答者： chiha2525-- 回答日時： 2017/02/21 11:33

『光』とは何か、というと、結構難しい話になります。

物理的には、電磁波の一種（ある周波数の領域の電磁波）ってことになります。これを地球上の生物が光として認識するようになったってのは置いとくとして、じゃぁ電磁波ってのは何かっていうと、エネルギーの一形態って言えると思います。エネルギーは保存則って呼ばれるものがあって、勝手に減ったり（増えたり）できないので、”何か”に変えなくてはいけないのですが、その最終形みたいなのが電磁波です。この電磁波は結構チートなやつで、他に何もなくても存在できるみたいな、おかしな性質があります。全ての物質（ブラックホールはのけて）はこの電磁波を出しており、その１つが太陽であり、量が多いので我々が光と認識できるように進化したってのがあります。

また、このよく分からない電磁波ってのは宇宙の最高速度で伝わります。電磁波＝光がこの速度なので、よく光の速度と言われますが、光の速度が基準なのではなく、この世の宇宙の最高速度が基準で、その速度で光も伝わるってことです。
この宇宙に最高速度が存在する理由は分かりませんが、その速度で伝わるのも電磁波がチートなところです。これも、電磁波が物質様のものではなくエネルギーの一形態だと考えれば、なんとなく納得できるでしょうか。

この回答へのお礼

ありがとうございます。エネルギーの一形態なのですね。

ありがとうございました。

お礼日時：2017/02/21 22:48

No.7 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/21 09:26

「聖書」冒頭の「創世記」のそのまた冒頭に、こうあります。

はじめに神は天と地とを創造された。
地は形なく、むなしく、やみが淵のおもてにあり、神の霊が水のおもてをおおっていた。
神は「光あれ」と言われた。すると光があった。
神はその光を見て、良しとされた。神はその光とやみとを分けられた。
神は光を昼と名づけ、やみを夜と名づけられた。夕となり、また朝となった。第一日である。

神が、最初にもたらたらされたものなのですね。
物理的には「電磁波」であり「エネルギー」です。物質ではなく重さ（質量）もありません。
「物質」も突き詰めるとその存在が何なのか分からなくなるように、「光」もその本質は何なのか、人間にはよく分からないのです。

この回答へのお礼

私も『聖書』は読みます。「はじめに光ありき」という聖句もありますね。

お礼日時：2017/02/21 22:46

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2017/02/21 08:48

光は波動と粒子の二面性を持っています。

光は電磁波の仲間であり、波動で伝わります。一方で質量を持たない粒子しての性質もあり、一種の素粒子と考えられ、光（量）子とも呼ばれます。粒子でもあると言えるのは、その位置が明確に測定できるからです。
質量を持たないため光速で移動でき、１秒間に約30万ｋｍ進みます。

こういう世界になると、私たちが身の回りで知覚し経験できる世界と常識がまったく異なります。なので、私たちの感覚で理解しようとしても、その範囲を大きく越えています。

この回答へのお礼

そうですね、通常の感覚では理解しがたいですね。
ありがとうございました。

お礼日時：2017/02/21 22:43

No.5 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/02/21 06:37

古典物理学の範囲で説明しますね(^^)

光は電磁波と呼ばれる波の仲間です。
振動しているのは、電気に影響を与える「電場」と磁石に影響を与える「磁場」です。
しかし、ロープの波の様に、波を伝える物質（これを「媒質」と呼んでいます）があるわけではありません。
単に光源から出た電場・磁場の振動が伝わっていくとイメージしてみて下さい。
光は、「媒質」が無い唯一の波なのですが、ロープの波がエネルギーを運ぶように、光の波もエネルギー運びます。
一秒で30万キロ進むというのは、この光のエネルギーが伝わる速さを表しています。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。感謝申し上げます。

お礼日時：2017/02/21 22:42

No.4 回答者： springside 回答日時： 2017/02/21 06:16

No.3です。

「波」と「粒子」の両方の性質の件ですが、こういう例え話もあります。

2次元（平面）に住んでいる生物がいたとして、3次元の物体である「円錐」を見たらどのように認識するでしょうか？
場合によって、「円」、「楕円」、「線分」、「点」というふうにいろんなものとして認識することができ、それぞれ
の場合にそれぞれの性質を持つように見えるでしょう。
ただ、あくまでも本質は円錐なのですが、2次元に住んでいる生物にとっては、そのように「円錐として認識する」という
ことが不可能で、いろんなものとして認識する（認識できてしまう）ということです。

このように、「光」も、何らかの存在なのですが、人間にとっては、場合によって「波」としても「粒子」としても認識
できる（それが人間の認識の限界）、というふうに考えると判りやすいかもしれません。

（注：光が4次元の存在なのに人間は3次元の存在なので本質が理解できない、ということを言っているのではありません。
あくまでもたとえ話であり、人間が認識できる限界は何か、ということを言っています。）

この回答へのお礼

重ねて御礼申し上げます。ありがとうございました。

お礼日時：2017/02/21 22:41

No.3 回答者： springside 回答日時： 2017/02/21 05:51

光は、波の性質と粒子の性質を両方持つものです。

（こういうものがあっても、不思議ではありません。「波」とか「粒子」とかは、あくまでも、たまたま人間が認識
できるのがそいういう姿だというだけのことなので。）

1秒で30万km進むというのは、波としての速度（ある1点が波としての振動を始めた時、1秒後に、30万km先が振動している）と、
粒子としての速度（ある1点から粒子が発射された時、1秒後に、30万km先に到達している）の両方の意味です。

この回答へのお礼

御親切に回答有難うございます。私も更に勉強します。

お礼日時：2017/02/21 22:40

No.2 回答者： cliomaxi 回答日時： 2017/02/21 02:06

光は我々が存在する世界の物理法則の基準です。

時間が基準と考える方が人間的には理解しやすいが、その実光速度が秒速30万kmになるように時間が変化する。
逆に言えばこれが人間には感覚として理解しにくい。

光が波であると考えると音と同じでそれを伝える媒介が必要となり、以前にはエーテルがそれと言われていた。
しかし、エーテルが「無い」とした方が物理法則として無矛盾となる。

と、言ったところでかなり乱暴に言えば、光は波であり粒子である。

この回答へのお礼

わざわざ回答ありがとうございます。

お礼日時：2017/02/21 22:39

No.1 回答者： dove000 回答日時： 2017/02/21 01:13

何故　例えにロープを考えるの？

声で考えれば？

この回答へのお礼

そういう問題ではないですね。

お礼日時：2017/02/21 22:38