アインシュタイン②

はっくしょん鼻水たらり夏の風邪

夏風邪やティッシュペーパー手放せず

喜びが重なりあいて夏の空

夏の星また従足(むだあし)となりにけり

皮肉込め冷笑(せせらわらい)の夏の月

 

■アインシュタイン②光より速いものはない？

小林晋平　福田麻貴

 

宇宙の法則　極承の世界(ミクロ)　その基礎となったのが光

光の速さ　相対性理論に結びつく

人類が到達した最高点の教養を本当に知らなくていいんですか

アインシュタインの研究のどれにも光が重要な役割を果たしている

相対性理論　量子力学　

光は自然界で最速　最速の速さってどのくらいの速さ？

光速を測ろう！　

物理学者としては一番最初に光を測定しようとした人はガリレオ・ガリレイ

ガリレオ・ガリレイ(1564－1642)イタリアの物理学者・天文学者

17世紀初頭の測定　速さってどうやって計算するんでしたっけ？

速さ＝距離÷時間　ガリレオがやった実験の縮小版

大谷翔平　佐々木朗希　球速165km/hを記録

新幹線の最高速度は300km/h以上

実際に光速を測ろうとしたことは画期的だった

オーレ・レーマー　クリスティアーン・ホイヘンス

ジェームズ・ブラッドリー　

アルマン・フィゾー(1819－1896)フランスの物理学者

歯車を使って光速を測った

フィゾーの高速測定　Ｅテレ「大科学実験」より

光速＝距離÷時間　光速　約30万km/s

秒速約30万kmは地球の遠刕の周半に相当

生物としては限界　音もそこそこ速い　秒速330m

光速　300000000m/s

音速　　　　 330m/s

 

ちょっと一息アイン豆

アインシュタインが1879年ドイツ生まれ

父は電気機器製造会社を営み　母はピアノを愛するユダヤ人家庭

幼い頃より集中力が高くトランプで14段の塔を作るほど

妹マヤ

カトリック系の小学校に入学　クラス唯一のユダヤ人　孤立した

友達と遊ぶかわりに科学の本に没頭　理科や数学を独学

成績は優秀で特別に16歳で大学受験を許されるほどだった

16歳の思考実験(頭の中だけで行う実験)

鏡に顔が映って見えるというのはどういうことか

Question

もし光の速さで走ったら鏡に自分の顔は映るのか？

光速で走ったら鏡に光が届かないから自分の顔は映らないんじゃないか？

Answer　アインシュタインも映ると予想した

重要な実験　地球　マイケルソン・モーリーの実験

アルバート・マイケルソン　エドワード・モーリー

マイケルソン・モーリーの実験

アメリカの物理学者による1887年の実験

光はを伝わって届く　光を伝える何かが満ちているとすると

そこを地球が動くとその向かい風が飛んでくるんじゃないか

地球の動きによって光の速さは変わる？　どこで測っても同じ速さだった

この事実にアインシュタインは注目

地球がどう動いても光の速さは変わらない

光の速さは一定である　1＋１＝1　「光の速さは変わらない」に深く関係

光速＋光速＝光速

小林流入門編

足”し算

X

Y

X＋y

足“し算

X+y

1＋XY

　　10²

 

X　　　1

Y　　　0

X＋Y　1＋0

　　　 1＋１×0

　　　　　　10²

　　　　　

1

1

＝1

こういう計算ルールで速度を足していいのならば

光の速さはどれだけ足しても一定のまま

相対論的速度の加法則

 

光速普遍の原理

(真空中の)光の速さは常に一定

現状　光より速いものはない

一瞬僕らには信じがたい　「光の速さは一定」を基本原理として据えた

「光の速さは一定」を出発点として既存の理論を作り替えた

特殊相対性理論が出来あがった

特殊相対性理論が予言することは一つも今まで外れたものがない

 

Point

光速は足し算しても変わらない

ただし足すときは相対論的加速朋(足“し算)を使う