光速度で移動するどうなるか?理系ライターが分かりやすくわかりやすく解説!
なぜ上速度に上限があるかとと言うと、最も軽い粒子(光子)に無限大のエネルギーを与えたときにその速度になるからです。粒子にエネルギーを与えればそれが運動エネルギーに変わり速度を 持ちます。なるべく 軽い粒子になるべく大きなエネルギーを与えると速度は大きくなりますが、どこかに限界があり、無限大の速度は実現し得ないのです。質量が宇宙で最も小さい光子(光の元になる粒子)に無限大のエネルギーを与えた時の速度が上限となり、 これが光速度となります。
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式だけ見ると無限大の速度が実現しそうですが運動エネルギーの式から速度について解いてみると、根号の中は分子がエネルギーで分母が質量。エネルギーを無限大にすれば速度も無限大に発散するはずですね。しかしそうはなりません。なぜなら後述の通り質量mが変化するからです。光速度に近いレベルの速度になると質量mがだんだん大きくなると考える必要があります。
理科教員を目指す20代。高校の理科と農業科の教員免許持ちです。 エンジニアの経験から、理科の内容と身近な現象に結び付けるのが得意。 また、学生時代に食い入るように読書して得た知識から、日本史や現代社会の一部の分野は詳しい。