裏庭で光速を超える方法(動画)

さ、頭の1分体操のお時間ですよ、「ピンク」に続きまして今日のお題は「光速超え」。

そうそう、イタリアの山に行かなくたって裏庭で光速は超えられるんです! MinutePhysicsのひとくち解説で詳しく見てみましょう。早口で頭がボ~ッとしますが、動画見た後は裏庭に出て月にレーザービーム飛ばしちゃってるかも。

アインシュタインの特殊相対性理論では宇宙のスピードに一定限度を設けてる...つまり「光速(毎秒30万km)より速く移動できるものはない」、だよね?

でもそれは間違いで、アインシュタインはただ単に「観測者から見て光の速度は不変だ」と言ったに過ぎない。要するに「質量を持つ粒子は光速を超えることができない」って話であって、別に宇宙のスピードに限度が設けられるわけではないんである。

それが証拠に光速は裏庭にいたって破れちゃうのだ。

レーザービームを月に向けて放って、右から左に動かしてみよう。月の直径(3500km弱)をレーザーは大体0.0005秒で移動できる...つまり移動速度は光速の20倍、となる。

なぜそうなる?

例えばここに、コンピュータの画面があるとしよう。画面上のピクセルのスピード限度はいくらだろう? そう、ゼロだ。ピクセルは画面上を移動できないからね。

でも、ピクセルのON/OFFをきれいに並べて組み合わせると1個1個のピクセルは微動だにしなくても、何やら画面上を移動していくように見えるイメージは作ることができる。言い換えると、観察者の視点からはピクセルのスピードの限界を破ることも可能、というわけだ。

月にレーザービーム当てるのも原理は一緒。光の粒子は光速で月まで移動する。でも、月面に届いた点の集まりでできるイメージは、光速の20倍速く移動する、ということね。

ただし、これで物理の原理が崩れることにはならない。だって物理的なものは一切移動していないのだから。単なるイメージだからね!(映像の中の声「光より速くメッセージ送ることはできないんだよ」、「テレポートも無理」。)

あとみんなも想像できると思うけど、地球上では赤い小さな点でも、月に着く頃にはかなりレーザービームは広がってしまう。レーザーにもよるけど、だいたい直径500-1000kmぐらいにはなってるかな。

だからレーザー放っても、それで宇宙飛行士の目を潰してしまう心配はないのでご安心を。

[New Scientist]

BRIAN BARRETT(原文/satomi)