いくつかの物体は光より速く移動できますか？
By Don Lincoln,Ph.D.,Fermi National Accelerator Laboratory(Fermilab)
真空中では光よりも速く動くことはできませんが、ガラスのような媒体を通して物質の光よりも速く動くことはかなり簡単です。, 光子ビームと高エネルギーミュオンビーム点を同じ方向に仮定し、光と同じ速度で移動します。 ガラス内部では光の速度が遅くなることが確立されていますが、ミューオンはガラスを通過しても遅くならず、内部でも光の速度を維持しています。
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チェレンコフ効果
硫酸に溶解したウラン塩を扱っている間、Pavel Cherenkovという若いロシアの物理学者が輝く光に気づいた。, 当初、光は放射能に直接起因していましたが、チェレンコフがその効果を分離しようとしたとき、彼は放射線が硫酸を輝かせることに気付きました。 最終的に、彼は多くの放射線の存在下で水でさえ輝くことを示すことができました。 学生にちなんで名付けられたチェレンコフ放射は、電荷を運ぶ粒子がガラスのような光学的に透明な媒体を通って光よりも速く移動するときに これらの粒子がより速く移動すると、ガラスは見事で危険な青色を放出する。,
これは、科学の誤解を理解するビデオシリーズの写しです。 グレートコースプラスで、今それを見ます。
チェレンコフ放射はどのように機能しますか？
チェレンコフは、彼の論文の顧問、セルゲイVavilovと彼の調査結果を共有しました。 VavilovはIgor TammとIlya Frankにその効果について言及し、何が起こっているのかを理解した。 チェレンコフ、タム、フランクは1958年にノーベル物理学賞を受賞した。 チェレンコフ放射は、ジェットが音速よりも速く飛ぶときに発生するソニックブームに類似しています。, ジェットが音速よりも遅く飛ぶと、音波は飛行機の前方に伝播します。 しかし、ジェットの速度が音の速度を超えると、その前の空気が圧縮されます。 としても、よりスピードアップし、圧縮されたエネルギーにも動きます。 圧縮空気が通過すると、すべての音が一度に到着すると、爆発に似た非常に大きな騒音が発生します。 ジェットは、その方法の外に空気を押し出すことから音を生成するとき、それはジェットが通過する各点に現れる円のシリーズを作成します。, 円は加算され、平面の経路を取り囲む音の円錐を作ります。
原子核物理学におけるチェレンコフ効果
チェレンコフ効果はソニックブームに似ていますが、荷電粒子が光速よりも速い速度で透明な材料を通過するときに起こります。 荷電粒子は材料の分子を揺らし、それが動くにつれて光を放ちます。 音波の場合と同様に、放出された光は光の速度で円形のパターンで外側に移動し、チェレンコフ効果と呼ばれる円錐形のパターンをもたらす。, 物理学者は、素早く動く粒子と遅い粒子を区別するために、核物理学または素粒子物理学の実験においてチェレンコフ放射の概念を使用しています。 これは、チェレンコフ光は、荷電粒子が光よりも速く動くことによってのみ放出されるためです。
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光よりも速く移動できるものは何ですか？
エドウィン-ハッブルは、1929年にアメリカの天文学者Vesto Slipherの速度測定と銀河の距離測定を組み合わせて興味深いグラフを描いた。, ハッブルは、地球から測定された銀河の距離と退行速度との間には線形の関係があると仮定した。 この相関は、膨張する宇宙とビッグバンの明確な証拠として取られました。
しかし、宇宙の膨張は時間の経過とともに大きく変化しています。 約14億年前の急速に膨張する宇宙から約5億年前のダークエネルギーの時代、そして今や膨張のスピードアップまで、変化は劇的でした。 私たちは、冥王星が光の速度で私たちから遠ざかっているわけではなく、天の川やアンドロメダ銀河でもないことを知っています。, ハッブルの仮説によれば、後退速度はメガパーセクあたり毎秒70キロメートルである。 したがって、メガパーセク離れた銀河は毎秒70キロメートルの速度で天の川から離れて移動し、2メガパーセクの距離の銀河は毎秒140キロメートルの速度で移動するでしょう。 だから、遠く離れて移動するほど、オブジェクトはより速く動いています。 したがって、宇宙が光の速度で膨張しているという一般的な理論は明らかに間違っており、誤解です。,
ここで、宇宙は実際に光の速度で拡大しており、私たちから14億光年離れた物体は光の速度で移動していたが、28億光年離れた物体は倍の速度で移動していると計算されていると仮定しましょう。 だから、”光の速度よりも速く拡大する”という議論の全体はかなりどろどろです。 しかし、光の速度が究極の速度であるという議論は、特殊相対性理論の中にあります。,
だから、14億光年で分離された二つの銀河が光の速度で互いに離れて移動しているかどうかの質問は、客観的に答えることができません。 これらの銀河の間の距離は光の速度で成長していますが、宇宙の小さな局所的なビットに比べて、それらは動いていません。 したがって、物体は光よりも速く空間を移動することはできませんが、空間自体は光よりも速く移動することができると言うのがより正確です。, 遠い宇宙の超光速expansion張は本当に驚異的ですが、私たちが決して知ることができないのは、宇宙が本当にどれくらい大きいかという単純な質問に対する答えです。
オブジェクトは光よりも速く移動できるかについてのよくある質問？
速度はガラスとプラスチックの光速で約2/3、水中では約3/4光速です。 但し、ライトはダイヤモンドの正常な速度のちょうど40%で移動します。
論争の的になっている仮説的な粒子タキオンは、光よりも速く移動すると言われています。 しかし、光の速度に関するアインシュタインの特別な相対性理論の粒子によれば、彼らは現実の世界で光よりも速く移動することはできません。