光の速度の話し
光の速度(光速)は現在、秒速2億9,979万2,458m とされてます。これは単なる数字ですが、一方で自然界の因果関係を定義する最も重要な定数(固定され変化しない数)のひとつでもあります。そうなんです、光速は定数。つまり宇宙のどこに居ても光速は同じ速度なんですね。光速が定数だから、それを基準に決めた単位が「1メートル」です。現在、1m の長さは、光の速度を使って決められているのです。1m =光が真空中を2億9,979万2,458分の1秒の間に進む距離と定めています。昔は「メートル原器」と呼ばれる定規のようなものや、原子が出す光の波長を「1m 」の基準にしていました。しかし、技術の発達によって、長さをもっと精密に決める必要が出てきたため、光の速度を使って、1m の長さを決めることにしたのです。アインシュタインの特殊相対性理論によると、光の速度は一定です。しかし、これはアインシュタインがそうであると仮定したからにすぎません。これは、アインシュタインが空間と時間に関する革命的な理論を構築した2つの基本的な仮定のうちの1つなんです。光速は電磁波の伝播速さでもあり、電磁波の存在を理論的に予想したマクスウェルの方程式で、真空では光速が一定になるということが、相対性理論の根本原理の由来になってます。光速は定数として定義されているため、さらに測定する必要はありません。しかし、光の速度は単なる速度です。それを表すために選択する数値は、kmとマイル、秒と時間など、使用する単位によって異なります。実際、物理学者は計算を容易にするために光の速度を「1」に設定することにしました。光速度の定義された値は、他の単位を決定するために使用されてるのですね。でも何だか不思議ですね。光の速度を測定するのにメートルを使って、そのメートルは、光の速度から決められてる。どっちが先?もともと1m は「地球1周の1/4,000万」と定められていたのですね。いちいち測るのは大変ですから「メートル原器」が作られたワケです。しかしメートル原器は金属棒ですから、気温によって僅かながら伸び縮みします。そこでアインシュタインの相対性理論を確かめると、「光の速さは絶対に変わらない」と云うことが分かって、これを定規にしようと云うことになったワケです。光が1秒で2億9,979万2,458m 進むと云うことは、1m 進むのに費やす時間は、1÷2億9,979万2,458秒で進む距離=1m と云うことになるワケです。光よりも速く進むことができれば、結果が原因よりも先に起こることが可能になります。つまり過去へのタイムトラベルが可能になると云うことです。しかし現実には光速より早く進むすべはありません。光の速さを超えられないと云うことは、速さに速さを足し加えることができないと云うことです。それはアインシュタインの特殊相対性理論で証明されてます。光の速さは変わらないですね。光速が不変と云うことは、光に近い速さで走るものの中の時間は外と比べて遅くなることになります。さらに、ものの長さも縮むことが分かります。と云うことは、光に近い速さで走るものの中で光に近い速度で物体を発射しても、外から見れば時間が遅くなる割合だけ物体はゆっくり進んで見え、さらに長さが縮んだ割合だけゆっくり進むことになります。光の速さで走るものの中でどのような速度で発射しようが、外から見ると光と同じ速さで移動すると云うことです。と云うことは、光の速さは超えられないと云うことです。私たちは時間を「過去」から「未来」に向かう「原因と結果」の途切れることのない「連鎖」と見なしているため、光の速度を破ることは因果関係を「壊す」ことになります。なぜ光はこの速度で進むのでしょうか?現在のところ全く分かってません。説明する物理理論が無いのです。現時点では、それを当然のこととして受け入れることしかできません。