2021-04-02 光のエネルギーとか運動量とか
さて、光の波長が時空の伸び縮みで合わせて伸び縮みするとなったわけだが、そうなるとちょっと面白いのは、光のエネルギーとか運動量とかいう話である。
光というのはどう観測しても真空中では同じ速度になることが知られていて、約30万km/秒、1秒間に地球を4周半もしてしまうものごっつ恐ろしい速さで進むのだが、その光の真空中の速度のことを「光速」と呼んだりしてて、物理学とかではそれを記号で「c」と書いたりする。
で、そのどう観測しても同じ速度な光速に対して、光のエネルギーEと運動量pはE=cpという関係になっているらしい。
まあ要するに、光のエネルギーというのは光の運動量に光速をかけ算した大きさなんですって、ということである。
で、その光の運動量と波長λの間にはこれまたp=h/λという関係があるらしい。
hというのは、プランク定数といって物理とかではよく出てくる定数で、ものすっごく小さな数であるが、ここではあまり気にしなくて良くて、見て欲しいのは光の運動量っていうのは波長と反比例の関係になっていて、波長が伸びると小さくなり、波長が短くなると大きくなるという部分だったりする。
で、もう一回エネルギーに戻ると、光のエネルギーは運動量に光速をかけたものだから、波長が伸びればエネルギーは小さくなるし、波長が縮めばエネルギーは逆に大きくなるというわけだ。
なので、重力で光の波長が伸び縮みするとなると、光のエネルギーが重力によって大きくなったりちいさくなったりするということになる。
たぶんみんな知ってると思うんだけどエネルギーってそんなに簡単には減ったり増えたりしない、エネルギー保存則とかいうのがあったりするから、光のエネルギーが大きくなったりちいさくなったりするとすると、じゃあその差分のエネルギーはいったいどこに行ったんじゃい？ ということが気になるとか気にならないとかそういう話になるわけだ。
どういうことだろうね。不思議だね。うーむ。
