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夢遥か~物理学など理解できないが、宇宙がどんなものなのかくらいは知っておきたい  作者: 鈴木樹蘭


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光速の壁

光速を越えるのは不可能ではないが、実現は限りなく難しい。

それは宇宙空間自体が光速という定数で縛られているからである。

 光。

 その中には、いったい何が隠されているのであろう?


 星もない夜、森の中に揺らめく炎があるなら、遠く離れた闇の中からも見ることができる。

 でも、揺らめく炎の内にいるものには、辺りに広がる闇の中は見えない。


 ぼくらの周囲は光でいっぱいである。

 淡い光、閃光、高層ビルに灯る蛍光灯。

 更には、空間を飛び交う無数の電磁波。


 光は、数多くの情報を伝達してくれる確かなものであり、闇を照らしてくれるありがたいものでもある。

 宇宙空間をも越えて、情報やエネルギーを伝達してくれる。

 それは、デジタル的な情報であることもあれば、可視光線のように人々の心情に直接影響を与えることもある。

 でも、その正体は、掴みどころがない。


挿絵(By みてみん)


 観測者が動いていても止まっていても光速は変わらない。

 止まることもなく、速くも遅くもならない。

 波のように拡散する。

 波のように重なり合う。

 粒子のように、最小単位がある。

 質量がない。

 何もない宇宙空間でも、エネルギーを伝達できる。


 とても不思議なものであるが、その存在は、誰にでも感知できる。

 そして、人類を含む生命体にとって、光は不可欠なものでもある。


 SFの世界では、タイムリープしたり、ワープ走行をしたりと、光速の壁など突き破ってしまった話も多々あるが、光速を越えるのは、相当に難しそうである。

 また、越えた瞬間にどうなるのかもわからない。


 まあ、全ては想像の領域ということだから、肯定も否定もしないが、少なくとも、ロケットなどの加速力によって、光速を打ち破るのは無理そうに思える。


 先の宇宙船を思い出してほしい。


 地球を出発した宇宙船が、例えば、光速の99%まで加速したとする。かなり、がんばった結果である。


 しかし、宇宙船の乗組員が進行方向に進む光を観測すると、やはり、光速は変わっていない。まるで人類をあざ笑うかの如く、30万km/秒で追い抜いていくのだ。


 だから、それに追いつくためには、更に加速、というか、振出しに戻ってしまうのだ。自分達は、確かに、地球に対しては凄まじい速度で飛翔している。しかし、それでも、まるで、自分達が止まっているかの如く、光は追い抜いていく。


 即ち、この宇宙の中で、どこの時空間に移動したとしても、距離と時間の関係は変わらないということを意味している。だから、その限界比率を決定している定数である光速も崩れることはない。

 言い方を変えれば、時間と距離(空間)は、必ずセットととして存在し、時間経過に対して存在し得る空間距離には限界がある。その限界点を決めているのが光速である。


 端的に言えば、光速が普遍であるなら、それに追いつくのは困難なのだ。少なくとも、単純に速度を上げることでは、追いつけるとは思えない。

 光速を超えるためには、光速普遍の定理を覆す(成り立たなくする)必要がある。そのためのアプローチは、速度を上げるということではない。

 物理学的にも、特異点(物理法則が成立たない点)という存在は予測されているので、不可能とは言わないが、今のところ、確実な実現方法は存在しない。


 今、知り得る範囲で、光速普遍の定理が成り立たない可能性があるのは、ブラックホールの中か、あるいは核反応を起こす粒子くらいだろうか?

 他にもあるかもしれないが、それ以外は、思いつかない。


 光速の壁は厚い。

 たぶん、常識的なことを考えていても越えられないだろう。

 単純な速度ではないのだ。


 追記すると、

 加速のために費やされたエネルギーの内、速度に変換できなかった分は、質量(質量エネルギー)に変換されることになっている。

 費やしたエネルギーの1/900億分が質量に相当するエネルギーになる。

 E=MC² という有名な式は、それを記述している。

 (エネルギー)=(質量)×(光速)×(光速)

 Eはエネルギー

 Mは質量

 Cは光速


 この式は別な意味もあり、失われた質量がエネルギーになるということも表している。

 E=M×900億

 失われた質量の900億倍のエネルギーが得られる。

 質量の消滅は莫大なエネルギーが生みだすことになり、これを利用したのが原子力発電とか、核融合、原子爆弾、水素爆弾などというものである。

 たぶん、この逆もできるはずである。


 太陽も核融合により熱や光を発している。

 少なくとも、灯油を燃やすような化学反応では、100億年もの間、燃え続けてはいられない。要するに、太陽系のようなものを生成しようとするなら、核融合は必須のアイテムである。


 神話によれば、太陽に手を伸ばしたものは、すべからく、その身を焼かれてしまう。古代に書かれた神話ではあるが、人類に対する警告とも受け止められる。しかも、ひとつの神話ではなく複数の神話に似たようなことや、そのように解釈可能な記述があるからおもしろい。


 それでも、手を伸ばすか、否か?

 「・・・・。」


 ある鬼才が残してくれた方程式。

 E=MC²。

 まるで、闇の中にポツリと浮かぶような手がかりでもあり、全てを終わらせてしまうキーワードにもなりそうである。

 謎を秘め、何かを予言しているような意味深い方程式である。



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