質問: 光の速度の不思議 nhkで相対性理論を説明する番組を見ましたが 光の速度は秒速30万キロ以上でも以下でも無く一定ということは分かりました。 となると仮に、宇宙空間を高速で走る列車の中で、進行方向、また後方に発した光は 列車に乗っている人から見て、前方へ発した光は後方に発した光よりも列車の速度の 分だけ遅くなると解釈して良いのでしょうか? もし、列車に乗っている人から見てどっちも同じ速度となると、列車の外から見た 光の速度は30万キロを超える速度になるのでは、、と思ってしまいます。 テレビ番組では宇宙船から上下に出した光の説明をしてましたが、前後に発した光の 説明はしなかったので、、的外れな質問かも知れませんがよろしくお願いします。
回答: ご回答数が多いので全てに目は通していませんが、 光を発する時は停止しており、微小時間たったら次に位置でまた、光を放つ、と考えたらどうでしょうか。 観測者が手前に放たれた光を通過する波数と、前に放たれた光を通過する波数とを比較すれば、観測された波数は変わります。 この応用が、遠くの恒星が遠ざかる速度で観測する色が変わることで距離(遠近がある)を推定する方法です。 これらは一般的に言われていることです。 しかし、 宇宙の大きさを計り知れるのは、光が地球に到達しうる範囲でしかありません。それが宇宙の端っこという方がいますが、一方で、それ以遠では宇宙そのものが光速を超えて膨張しており、前後に放たれた光が共に遠ざかっているので見ることができない、...宇宙の果てでは光速の4倍程度の膨張速度、とも言われています。 逆に、そうでなければ、膨張し続ける宇宙の縁端は光速で詰まってしまいます。 これらの情報はネットにもあるので、触れてみてください。