物質が光速を超えられない理由
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【衝撃シミュ】物質が光速(波動)を超えられない理由が明らかになった【想像物理学】
物質と波動と温度が『ニュートンゆりかご』でシミュレーションされている事は衝撃に値する
この動画のブレ振動は邪魔だったが、なんと初期振動を鉄球温度(物質温度)の表現と理解した。
動画では飛出すエネルギー(波動)は伝達されるが、ところが鉄球(物質)の移動は殆んど起きない。
『鉄球(物質)は殆んど動かない』これこそが物質が光速(波動)を超えられない理由なのである
https://img.gifmagazine.net/gifmagazine/images/702791/original.mp4 >>534
質量あるものが光速を超えられないことも、宇宙は膨張/収縮/静止で
あり得ることも、みなアインシュタイン方程式から出てきて矛盾しない。
で、現在の観測では宇宙は膨張していて、その膨張速度は光速以下
(67.36km/s/Mpc)。
以上のことを遠方の銀河に当て嵌めて、銀河の遠のく速度を計算すると
光速の値を超えている。なにも矛盾はない。 つまり質量のある物質が光速を超えていても遠すぎて観測できない
＝地球のいる太陽系の周りに全然影響０だから光速を超える質量のある物質なんか無いのと同じ
みたいな考えなんだろうか 空間が膨張してそこにある物質が遠ざかることはあるが
それを物理では物質が光速を超えたとは言わないというだけ >>537
そんなの物理で話するのだってややっこしくなるだけだから
言い方変えた方がいいと思うんだけど 「光速を超える/超えない」にこだわる人は、「相対論では物質は光速を超えない」を、
内容を理解せずに、ただ天下りで「呪文」のように受け取っているのだろう。
物理学的には「因果関係は光速を超えない」、「情報伝達速度は光速を超えない」
のほうが意味がある。 >>539
それもおかしい
地球から見て遠くでは光速を超えて物質が移動してるはずなら
情報も遠くでは光速を超えて伝達してるになるはず >>540
観測可能な範囲外の宇宙の情報は原理的に地球に届くことはないよ
情報っていうのは素粒子でしかないからな >>540
計算ではなんだから地球から遠くのA地点からB地点まで情報が光速を超えて伝達するとなるはず
やっぱり地球に影響が届かなかったら無いのと同じだからが光速を超えない理由なんじゃないか >>542
ならない
情報はなんらかの素粒子を介してしか伝達されない
素粒子は光速は超えない >>543
それ素粒子から考えるとそうなると言ってるだけで
一般相対論で計算したら情報が光速を超えて伝達してるになるというのはどうなるん？
素 >>544
相対性理論で光速を超えることはない
どういう計算したのか知らんが >>545
だからある程度以上地球から遠くにある銀河は光速を超えて地球から遠ざかってる計算になるんだよね？
そうするとそれは空間が膨張してるだけだとかループするんだろうけど
ある瞬間に地球からA地点の距離でその後のある瞬間の地球からの距離がB地点に移動したはずだと計算できて
そのA地点からB地点の距離が10光年だとして例えば5年で移動したなら
その銀河は地球から見て光速の2倍で移動したになるはず >>546
その中のどこに情報の伝達という要素がある？
光速を超えたら情報は届かない そもそも光速超えてたらそこにあることすらわからないので
その例え話が成り立たない >>547
地球からそのA地点の距離からB地点までの10光年の距離を
5年で銀河が移動=情報が伝達して届いている
地球へじゃなく地球から観測してA地点からB地点へ
超光速で情報が届いているように計算でなるなず >>548
だから今観測できてる昔の銀河の速度から一般相対論で計算すると
今は実際には観測できない遠くに移動していて超光速になってるんですよね？ >>550
わかるのは昔の情報であって今の情報はまったくわからない
あくまで計算上の推測であってとっくに消滅してるかもしれない 今見えてる銀河も光速超えた時点で見えなくなる
宇宙の膨張が続けば将来は他の銀河は全く見えなる だから結局計算では質量のある物質や情報が光速を超えて移動できるようになるんだけど
地球から観測できない＝地球に影響無い物は存在していないのと同じだから
質量のある物質は情報は超光速で移動したり伝達したりはしない
と考えてるが結論なんだよね？ >>553
>結局計算では質量のある物質や情報が光速を超えて移動できるようになる
ここの「移動」という言葉が曖昧。
アインシュタイン方程式による運動方程式での「移動」ならば、
光速を超えて「移動」できない。
地球から遠ざかる速度(これは時空の膨張が主)を「移動」とするなら、
光速を超えて「移動」できる。 >>554
両方とも地球からの距離が変わるんだから移動でいいんじゃないかな？
自分で走って動いても車に乗って車ごと動いても移動は移動で全然曖昧じゃないし >>555
車だと、どんなに遠方に行っても光速になることはない。
空間の膨張では、光速以下の膨張速度でも、遠方では光速を超えて遠のいて行く。
これを同じものとするのは無理がある。 >>555
言葉遊びしたいだけならどっちでもいいが物理においては明確に計算方法から違う >>556
車にのるんじゃなくまだ近くにあった時に銀河に乗り移ると
将来見えなくなるまで遠くで光速を超えて遠ざかるはず >>557
>>521の
アインシュタイン方程式 Gμν + Λgμν = κTμν
で単純に足し算していいみたいなんですけど >>558
そうだよ。
でも車に乗ってる奴は光速を超えてないよ、・・て言うと、また誤解されるけど。 >>560
＋と書いてあったら足し算以外に考えたらだめだと思うんですけど
＋で論理和みたいな約束がちゃんとある場合があるなら別だけど
物理学で＋と書いて足し算以外に考える約束なんかあるんですか？ >>561
銀河に乗ってる奴の書き間違えと違うの？
そうだとしてもそれ何を観察した速度なのかを間違えてるだけだよね？ >>562
それで通用するのは算数までな
アインシュタイン方程式はテンソル方程式 >>563
あっ！ 車でなく銀河の間違い。
>何を観察した速度
「何」って何？
実際の銀河の遠のく速度は、赤方偏移などの間接的な観察から得るのだけど、
遠のく速度だったら、時空の膨張速度だろうが、銀河の遠ざかる速度だろうが、
両方とも光速を超えてると言っていいんじゃない。
でも銀河は運動方程式では光速を超えていない。 >>564
テンソルとか言ったって成分がたくさんあるだけで
同じ向きの成分同士の足し算するだけで足し算に変わりないとかなんじゃないかな？
掛け算だったらたしか別の向きとでもできる >>565
bingが噓ついてるかもしれないけれどアインシュタイン方程式は宇宙項を含めても運動方程式の一種らしいので
宇宙項も含むなら銀河は運動方程式で光速を超えてるで決定 >>567
それは議論が粗すぎる。
上で「運動方程式」と言ったのは、物体の運動の軌跡を求めるようなこと。
アインシュタイン方程式は場の式だから明示的には示されない。
しかし原理的には運動を導けるのだから、運動方程式と呼べるけど。 ところで、こういうことを考えてみたい。
問題1:
とても長いゴムのヒモが一定の伸長率で伸びているとする。
すると遠い距離では、伸びの速さは計算上では光速を超えるが、
これは相対性理論に反しないか？ >>569 つづき
問題2:
非常に長いハサミを用意する。
これをある速さで閉じると、非常に長いハサミの先端では、
計算上、光速を超える可能性がある。
これは相対性理論に反しないか？ >>569
宇宙項のせいでゴムが伸びてるなら相対性理論に反しない >>570
それはさみの先端じゃ無く刃の合わせ目が超光速で移動する話だよね？
だったら質量のある物質の速度じゃないから宇宙項が無くても反しない アインシュタインは統一場理論を作ろうとして作れなかった
相対論はニュートン力学と電磁気学を統一しただけらしい >>572
問題の解釈から間違ってる
はさみは先端ほど速度がはやくなるから伸ばしていったら光速超えるよねって趣旨なのに
なんで刃の合わせ目やねん 高校物理レベルも理解してないから頓珍漢な解釈しかできてない はさみの先端が光速超えるって話のどこに矛盾があるのか見つける問題なのに
質量のある物質じゃないってなんだよ
問題文の正しい解釈すらできてない >>575
はさみの先端の動きだけ考えたいならはさみの必要無くて
ただのすごく長い棒を振り回すとか倒すとか
物凄く向こう側だけ長いシーソーの向こう側の先の動きとかを考えればいいので
はさみを考える必要が無いよね >>576
物凄く長い鋏の先の動きが光速になると動かす力が無限大になってしまうから
無理だとか答えを決めてるだけなので
遠くの銀河が光速を超えて地球から遠ざかってることになる
というのとどう関係してるかにできない アインシュタインは後から宇宙項を付けたり無くしたりまた付けたり悩んで
結局統一場理論にできなかった
そのあと宇宙項はダークエネルギーだとかオカルトっぽい事を言う人が色々いたり
宇宙の膨張速度を説明できる理論があんまりはっきりしていないんじゃないだろうか 遠ざかる銀河と物体の運動は別物ってことを伝えたいだけでしょ >>582
別に考えないと考えられないのは一般相対論はニュートン力学と電磁気学を統一するしかできてないから >>583
関係ないだろ
特殊相対性理論というのは重力の影響を無視していいというだけ 問題1の趣旨は、空間の膨張と物質膨張の違いを考えるため。
問題2の趣旨は、遠方で光速を超えるような物体が相対論的に可能か、
不可ならどうなるのかを考えるため。 >>584
一般相対論だったら？
>>585
遠くの銀河にゴムをつなげて置いたら全体の長さを超光速で延ばせるんじゃないかな？
遠くの銀河が光速を超えてもいいようにするには
また宇宙項を入れる事にした方がいいな
となったんじゃないかな？
宇宙項の中身はとりあえず都合がいいようになるようなブラックボックスで
だから今の所別に考えるしかないになってるとか 宇宙項無しのアインシュタイン方程式では、空間は膨張、収縮、定常
の状態のどれにでもなり得る。
宇宙項を入れると、それをいかようにも調整できる。
いわばジョーカー。危険な麻薬。 >>587
宇宙項が無かったら膨張でも収縮でも超光速の計算になる場合は無いんですよね？ >>589
そんなことはない。
左辺 = 時空の曲率
右辺 = 物質場の分布
は変わらない。 >>590
宇宙項が無くても地球から見て遠くの銀河が超高速の計算になる場合も有り得るんですか？
宇宙の膨張は加速してるらしいんですけどその加速を予測する計算も？
遠くじゃなく地球のすぐそばでも？ 空間と物質は別物
ずっと遠ざかる銀河といってるけどそれは全部空間の話
空間に光速は関係ない >>592
だからアインシュタイン方程式の宇宙項が無かったとしても
地球から遠い銀河が光速を超えて地球から遠ざかる計算になる場合が有りえるんですか？
光速を超えてかどうかなんですけど >>592
観測した結果その銀河が今では光速を超えて地球から遠ざか >>592
っているように計算されるなら（つまり観測したのは大昔の銀河の速度なので）
空間の膨張で質量のある物質でも光速を超えることがある
でいいんじゃないかな？
駄目だとするとその理由が知りたいんですけど
実際には昔の銀河の観測結果から今の実際の銀河の速度をちゃんと計算すると
光速を超えない速度になってるのがわかるんだみたいな理由
光速にするには無限大のエネルギーが必要だからみたいなんじゃなく
今見えてる昔の銀河の観測データからこういえるみたいな もしかして光速を超えて膨張しているように計算される空間の位置に
質量のある物質が存在している事はありえない
というのが正解だったりして 宇宙の膨張により遠くの銀河が光速を超えて遠ざかることで、
アインシュタイン方程式が間違っていると考える物理学者は
一人もいないだろう。なんの矛盾もないから。
一般人は「光速は超えられない」という言葉に呪われちゃってる。 >>595
最初から遠ざかる銀河は光速超えることはあると言ってるだろう
そして後半部分は意味不 >>597
つまりスレタイの「物質が光速を超えられない理由」は
「物質が光速を超えられない場合はどういう場合？」みたいに変えた方がいい
みたいな意味？ >>597
つまりスレタイの「物質が光速を超えられない理由」は
「物質が光速を超えられない場合はどういう場合？」みたいに変えた方がいい
みたいな意味？ >>598
だから物質が光速を超えられない理由なんか無かったで終了って言ったのに >>601
その言い方だと意味が違ってくるので駄目 >>602
物質が光速を超えられないとは限らないだったら？ 特殊相対性理論は「光速度一定」を公理にして作られている。
そして一定であることから「物質は光速度を超えることはない」が導かれる。
(なぜなら、ローレンツ変換を見れば判るように、物質が光速度を超えることと、
光速度一定とは矛盾するから)
だから「光速を超えられない理由」を質問するのは、理論の立てられからして
逆転していると言える。光速を超えられないのは公理だから理由はない。 >>603
物質が光速を超えてるんじゃなくてその間にある空間が増えてるだけだからな
物質は動いてない 動いてるように見えてるだけ >>604
どういう観測者からはどう見えるがが相対論の計算式なんじゃないかな？
光速度一定というのはどんな観測者から見ても光の測度は同じ速度に見えると言う意味だし
こういう動きをしている観測者からはこう見えるという計算式だと思った
だとすると地球の観測者から見て遠くの銀河が光速を超えて見えるとすると
質量のある物質が光速を超えられないのが公理だというのは変だと思う >>605
その物体が動いていないように見える観測者はその物体と離れていても一緒に動いている観測者で
その物体が動いて見えてる観測者と違う
観測者がどう見えるかで考える必要があって光速を超えて見えるためにはどう考えればいいかで
空間が余計に増えるようにするには宇宙項を復活させた方がいいみたいな事を
アインシュタインに言った人がいるみたいな事がどこかで読んだと思った >>606
光速度不変というのはあらゆる観測結果で事実ということが確かめられてる
それをもとに組み立てられたのが相対性理論
宇宙の中で光速度だけが絶対的な物差しになる
他の物は観測者によって相対的に変わっていく
光速度は宇宙のなかの限界速度であり質量をもったものが超えることはない >>606
宇宙研究の専門家が、実際にどうやってるかは知らないが、素人が考えるとこんな感じだ。
遠方の銀河のスピードは赤方偏移で測定する。
しかし赤方偏移の原因は、宇宙の膨張だけではなく、実際の銀河の運動や、
光が届くまでの重力などでも起こりうる。場合によっては青方偏移も起こりうる。
そこで宇宙膨張による赤方偏移はどの程度かを調べる。
これは今ではハッブル定数などを使って求められる。
そしたら、それは相対論によれば物質の速度ではないから、除外される！
すると光速にはならないだろう。
例えば、地球から見て静止していた銀河なら、相変わらず静止ということになる。 相対論でも観測者から見た速度がどうなるかなら現に遠くの銀河は地球から見て光速を超えてるなら
質量のある物質が地球から見て光速を超えてるにしかならないと思うんだけど
間の空間が増えてるだけだから光速は超えていないとか言っても
それどこの観測者からみたら超えてないのかを勝手に変えて言ってるだけでしかないよね？ >>610
別にそういう言葉遊びで言いたいなら勝手にそういうことにすればいいけど
物理では何の意味もない
相対性理論で説明できる >>610
>質量のある物質が地球から見て光速を超えてるにしかならないと思うんだけど
そうだよ。それでいいよ。
そこからもう一歩踏み出して物理的な内容を(相対論に沿って)検討すると、
例えば、>>609のようになる。 >>610
相対論で言ってる速度はどの観測者から見た速度はこうなるという計算のはずなので
どの観測者から見た速度なのかをいいかげんにして理解してしまうのはその方が反則だと思うんですけど >>613のアンカは>>610じゃなく>>611ですすみません >>612
>>609で地球から見て静止している銀河と地球の間で空間が減ってるのに
静止して見える場合だったら実際はその銀河が向こうへ動いているになってしまうんじゃないかな？ >>615
そう
空間の膨張の場合は光速を超えることもあるし物体の運動だけなら光速は超えない >>616
物体は本当に光速を超えていてその原因の一つに空間の膨張がある
と考えた方が実際に合いそうでいいと思うんですがどうでしょうか >>617
それはない
光も物質も本質的には同じもの 質量のない素粒子が光
光が光速を超えるか？と言ってるのと同じ >>618
地球と遠い銀河の間の空間が増えたから
その銀河は地球から見た距離がどんどん増えて
距離の増え方が光速をこえたと考えるだけなのに
なんで光が光速を超えたとか考える必要があるんですか？
その銀河からの光が光速度一定で来るから
実際に距離が増えた分だけ時間がかかる
と考えるのがそれでいいならどこか矛盾するんでしょうか？ >>619
言葉の定義をしっかりして聞いてくれないときちんと答えられない
空間の膨張は原因のひとつではなくそれ以外ない
最初から言ってる通り空間の膨張が光速をこえてそこに物質があった場合だけ 光速を超えるのは空間の膨張があるときだけ
変な言葉の装飾をつけなくてよろしい あと見落としてたけど物体の運動と空間の膨張で合わせて光速を超えていれば
光速を超えると言いたいならその通り >>622
だから >>617 みたいに考えてもどこも矛盾が無いなら
銀河＝質量のある物質が地球から見て本当に光速を超える場合がある
と考えて現実にちゃんと合ってるんですよね？ 空間の歪を考えるのにニュートン力学と電磁気学しか無かった頃にできたのが相対性理論だから
引力とか電気や磁気の力の間の関係だけでは質量のある物質が光速を超える計算にはならないって言うだけで
その他にも空間を歪める原因がある場合はそれも含めて計算すれば
質量のある物質が実際に光速を超える計算になる場合もある
と考えるしか無いと思うんだよね
アイ >>624
ニュートン力学は旧世代で相対性理論は新世代
君が相対性理論で説明できないと思ってるだけですべて説明済み >>625
重力場と電磁場だけを統一できた相対性理論でアインシュタインは満足できなくて
他の現象も統一できる統一場理論とか大統一理論とか言う理論を考え出そうとしていたのは
相対性理論では説明できない現象が宇宙にはある事がわかったからだと思うけれどどうでしょうか 銀河と地球が相対的に速度v(光速c以上かも知れない)で離れているとする。
今、直線的な動きだけを考えて、それをx軸とする。
膨張する銀河の位置をx'、地球の位置をxとする。
すると銀河でのx'、t'は、ローレンツ変換により、
x'=(x-vｔ)/√（1-v^2/c^2） ・・・・①
t'= (t-vx/c^2) / √（1-v^2/c^2）・・②
地球での光は速度cで伝わるので、x = ctであり、これを①、②に代入すると、
x'=(c-v)t/√(1-v2/c2)
t'=(1-v/c)t/√(1-v2/c2)
これから、光の速度、x'/t'=①/②を計算すると、x'/t'=cがでる。
つまり遠くの銀河でも光の速度は、速度vに関わらずc。
どお？ >>627
xとx'の位置と言う事は地球や銀河以外の観測者の位置を0として
その観測者から見た銀河の位置と地球の位置と銀河と地球の相対速度になってると思うんですけど
だったら銀河と地球の相対速度なんか関係無くて
その位置0の観測者から見て速度vの銀河に乗っている観測者は光の速度がどう見えているかを計算するだけだと思うんですけど
観測者から見て銀河から出た光の位置が観測者の時間tで伝わる距離から
同じ方向に同じ時間tで飛んだ銀河の位置を引いた距離を長さをLとすると
観測者から見て銀河に置いてあるローレンツ収縮した目盛りの物差しで測ると
L=ct-vt/√(1-v^2/c^2)
となって
銀河での時間t'は
t'=t/√(1-v^2/c^2)
となるので銀河から見た銀河の速度はv-vで0だから光の速度は
L/t'=(ct-vt/√(1-v^2/c^2))/(t/√(1-v^2/c^2))=(ct-(vt-vt))/t=c
と言う計算でいいと思うんですけどどうでしょうか >>627
ひょっとして銀河から見てもやっぱり光は光速だから銀河は超光速になっていない
みたいな意味ですか？
それ観測者と観測する物を変えているので銀河が超高速にならない理由にはできないと思うんですけど >>628
>xとx'の位置と言う事は地球や銀河以外の観測者の位置を0として
地球の位置をx=0とすれば、議論は同じ。
>>629
>銀河は超光速になっていないみたいな意味ですか？
違う。
銀河は地球からみて光速を超えることは、他のレスで言及した。
その銀河での光の速度が、地球との相対速度に関わらないことを示しただけ。 ローレンツ変換は相対速度が光速を超えても成立する。
元々そのような作りになっている。用意周到だ。
ローレンツ変換がそのようだから、光だけでなく、物質も、
因果関係も、情報も光速を超えない。 >>631
実際に質量のある物質が光速を超えてるのが観測されたとすると
理論の方を修正するのが正義なんじゃないでしょうか 重力波も光速でしか伝わらないから重力波が広がって空間の膨張になるはずだから
空間でも光速を超えて膨張できるわけないと言ってbingに突っ込んだけど
重力波は物質の運動で発生するので空間と物質は別だから空間は超光速で膨張できるんだ
ばっかりで埒空かなかった
ググるとビッグバンの真空のエネルギーの爆発で重力波が発生するとも書いてあるんだけどね >>632
物質は光速を超えてないじゃん。>>627はそれを言ってる。
その点に関して相対論は、全く変更の必要はないよ。どこを変えるの？
見てきたように、膨張による速度と物質の速度をちゃんと切り分けている理論。
「光速を超えない」の呪文に嵌っちゃってるね。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
