質問: 今月のニュートンをみて「光」とは? 今月のニュートンを立ち読みしてて「光」とはと疑問に思いましたので質問します。 内容は光はどの立場でみても秒速30キロだと言う事です。 地上ではaが30キロで走っている車、b50キロで走っている時はaから見てbは20キロの速度で移動してるのに 「光」ではaが光の80%の速度の宇宙船からb「光」を見ると普通なら光の20%で移動してるのですが、「光」は常に宇宙船から見ても光の速度は変わらないという事です。ネットで調べたら >>「相対速度が変化しない」っということ。 >>「光は粒子でもあり波でもある。粒子と波の両方の性質を併せ持つ、量子というものである」 *そもそも「光」とは3次元(時間概念を含めた4次元)のものなのでしょうか?1次元、2次元の可能性はないのでしょうか? 何となく、現在の物理学でも「光」が今でも古代の万能な神的存在に思えます。 「光」の解明や「光速を超える速度」は人類が「神」に触れるな的のように思えます。 文系出身などで理系な方には馬鹿の様な質問かも知れませんがよろしくお願いします。
回答: 質問の内容は、物理学というより哲学ですね。 物理学は、現象を観測、実験して、数式などを使って再現可能な形で説明するだけの学問です。 なぜ、そういう式になるのか? 物の本質は何か? というのは哲学の分野になります。 「時代が進んでより多くのことが解明されている」というのも、「より細かな部分まで、より正確な形で、より広い範囲に適用できる形で、数式化されている」という程度の話で、物の本質など物理学では何も答えてくれません。 >光はどの立場でみても秒速30キロだと言う事です。 アインシュタインが登場するころ、世の中は光の速度をはかるのが、ひとつのブームになっていました。 ある人は、遠くの星からくる光を使って、別の人は鏡や歯車を組み合わせた装置を使って、光の速度をはかり毎秒30万キロという数字にたどり着きました。 しかし、そのうちに質問中にある「どの速度で移動する人から見ても、光の速度は毎秒30万キロ」という変な結果が出ていることに気が付きました。 多くの人が測定方法に問題があると考える中、アインシュタインだけは実験結果をそのまま受け入れ、有名な特殊相対性理論を作ったのです。 >「光は粒子でもあり波でもある。粒子と波の両方の性質を併せ持つ、量子というものである」 光は現在最高の顕微鏡で見える世界よりはるかに小さなものなので、実際の形がどうなのか、直接見ることはできません。われわれが日常的に知っている物とも、かけ離れた性質を持っています。それを、なんとか、知っているもので説明しようとするので、ある時は波にたとえ、ある時は粒子にたとえて、何とか説明している状態です。 >そもそも「光」とは3次元(時間概念を含めた4次元)のものなのでしょうか? これは、「使う人が何次元の式を必要とするか」という問題になります。普通に3次元世界を考えているなら、その中にある光も3次元のものでないと都合が悪いです。 >何となく、現在の物理学でも「光」が今でも古代の万能な神的存在に思えます。 アインシュタインの理論では、光速度をすべての尺度の基本としたのですから、神的存在なのは間違いないでしょう。