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光より速い物質があるとすると、物理は根底から覆されるみたいな話きいたことある...

gad********さん

2019/6/122:09:07

光より速い物質があるとすると、物理は根底から覆されるみたいな話きいたことあるのですが、まじですか?あと、ニュートリノが速いとか速くないとかもきいたことあるのですが、詳しい人いませんかー。

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ベストアンサーに選ばれた回答

wak********さん

2019/6/123:50:14

物質が光速度cを超えて移動すると、時間が過去に向かって流れるとの思考様式があります。

しかし、何ものも光速度cを超えて移動することは出来ません。また、高速で移動すても時間の流れ自体は変化しません。ですから、過去に向かってタイムトラベルすることは出来ません。

「何ものも光速度を超えて移動することは出来ない。(アインシュタイン博士)」

どうして、速度の上限は光速なのでしょうか。では、光とは何でしょうか。光は粒子でしょうか、それとも波でしょうか。それを考えるには、何故光は光速を超えて進まないのかがヒントになります。光が粒子であれば、更にエネルギーを加えると、幾らでも速く動きそうです。しかし、現実にはその様なことは起こりません。それは何故でしょうか。

現在の物理学では、「超ひも理論」が最も有力視されています。そして、宇宙を次の様に想定します。
宇宙開びゃくの瞬間、宇宙は非常にエネルギーの高い状態にあり、個々の「超ひも」は自由に空間を動き回っていました。しかし、宇宙のエネルギーが、100GeVになった時、「超ひも」は第三回目の相転移を起こしました。相転移とは、水蒸気が冷えて氷となる様な現象を言います。水蒸気として自由に動き回っていた水の分子は、冷えて相転移を起こし氷の分子として固定され、もはや自由には動き回ることが出来なくなります。

ここからは、オリジナルです。
ビッグバンの初期には、「超ひも」は光速を超えて自由に移動していました。しかし、宇宙のエネルギーの低下に伴い、宇宙は相転移を起こし、「超ひも」は固定され網状に繋がったと考えます。

そして、その「超ひもの網」の上を、物質や光及び重力・電磁力・強い力・弱い力の4つの力は、振動として伝わると考えます。つまり、物質が移動して見える現象は、実は超ひもの物質としての振動が、次々と隣の超ひもに伝わる現象であると思います。そして、「超ひも」の振動自体が光速で伝わるので、何ものも光速以上で伝わることは出来ないのです。

超ひも理論では、物質も光も一本の超ひもの振動として表現されます。超ひもの長さをプランク距離Lと言います。振動が超ひもの端から端まで伝わるのに要する時間をプランク時間Sと言います。超ひもの振動は光速Cで伝わります。従って、
光速C=プランク距離L÷プランク時間S=L/S= 1.616199×10-35m÷5.39106×10-44秒=299,792.5㎞/秒となります。

ここで注意したいのは、1本の超ひも上を光は光速で振動として伝わることです。そして、真空中も同じ光速で光は伝わります。これは単なる偶然でしょうか。
真空中には、超ひもが繋がったものがあり、その上を光はそのまま光速で伝わっていると考える方が自然です。

上記で述べた通り、幾ら光の質量が0でも、光が粒子なら、エネルギーを加えると更に幾らでも加速するはずです。なぜ、光の速度は299,792.5㎞/秒が限界なのか、そのヒントは1本の超ひも上を伝わる光の速度が光速であることにあると考えます。

本来は、物質も光と同様に光速で「超ひもの網」上を伝わろうとします。しかし、「超ひもの網」である空間にはヒッグス場があり、物質がその中を移動すると、ヒッグス粒子が生じ物質にまとわり付き動き難さである質量を与えます。その為に、物質は光速未満でしか動くことが出来ないのです。

※ヒッグス粒子が物質にのみ作用し光に作用しない仕組みは、「超ひも理論」を参照してください。

私は、この理由により物質は光速未満でしか移動出来ないと考えます。相転移する前の宇宙は、超ひもが繋がっておらず、自由に飛び回っていたので、光は光速を超えて移動することが出来ました。インフレーション理論でも、宇宙開闢の一瞬あらゆるものは光速を越えた速度で飛び散ったと考えます。その後、宇宙は相転移し、超ひもが網状に繋がったので、光は光速で真空中を伝わる様になりました。

この様に、光も物質も全てのものは「超ひもの網」上を波として表されます。超ひもの振動自体が光速cで伝わるので、何ものも光速を超えて移動することが出来ないのです。

まとめると、宇宙開闢のごく初期の光速を超えて膨張した時や、地球から遥か遠く離れ光速を超えて膨張している部分では、「超ひもの網」が形成されていないので、個々の「超ひも」は物質や光等として振動しながら、光速を超えて自由に動き回ります。

一方、「超ひもの網」が形成されている時や部分では、物質や光はその上を振動として伝わり、その振動自体が光速なので、「何ものも光速を超えて移動することが出来ない」のです。

詳細は、下記のホームページを参照下さい。
http://catbirdtt.web.fc2.com/hikarinosokudogakousokudearuriyuu.html

時間を現在から過去へと逆に流して、過去へタイムトラベルすることは可能なのでしょうか。
確かに、高速移動したり強い重力が掛ると時計は遅れます。しかし、時計に流れる時間が遅れたから時計は遅れたのでしょうか。それとも、時計が動き難くなったので遅れたのでしょうか。

以下で、そのことを考察します。
ここにクォーツ時計(水晶振動子時計)があります。水晶を構成する原子がn回振動すると、この時計は1秒進みます。この時計がVm/秒で移動しする様になったとします。何ものも光速以上で移動することは出来ません。従って、Vm/秒で移動する物質は、静止時に比べて√(1-V^2/C^2)倍しか動けなくなります。加速度は質量に反比例するので、この現象を①「Vm/秒で移動する物質は、質量が1/√(1-V^2/C^2)倍に増えた様に振舞う」と表現します。
※v[m/s]で移動する粒子の質量が実際に1/√(1-v^2/c^2)倍に増加するのではありません。高速移動や強い重力で、電磁波の往復時間が伸びたため、粒子を動かす電磁気力がそれだけ弱まるから、少ししか加速しなくなったのです。
静止時に比べて√(1-V^2/C^2)倍しか動けないので①の様に分かり易く比喩するのです。ですから、単振動にこの比喩は適用できません。それに、原子は重力で振動している訳ではありません。
実際に質量が増加する訳ではないので、原子の振動の周期は1/√(1-v^2/c^2)倍となります。この点に注意してください。

この時計の原子は√(1-V^2/C^2)倍しか動けないので、1秒間に振動する回数はn*√(1-V^2/C^2)回となります。この時計は、原子がn回振動すると1秒進むので、n÷n*√(1-V^2/C^2)=1/√(1-V^2/C^2)秒に1秒進む様になります。


現実に、GPS衛星に搭載されている時計は、地上では√(1-V^2/C^2)秒に1秒進む様に設定されています。衛星が軌道に乗りVm/秒で移動する様になると、√(1-V^2/C^2) /(1-V^2/C^2)=1秒となり、この時計は1秒間に1秒進む様になります。

高速で移動する時計の遅れは、t’=t/√(1-V^2/C^2)と表されます。原子に強い重力が掛かった場合も、その原子は重くなり動き難くなり同じ現象が起ります。


しかし、実際に時の経過がゆっくりとなった訳ではありません。振動と言う物質変化のスピードが遅くなっただけです。この時間の変化は主観的なものです。次の様に考えるとそのことは分ります。

高速で移動すると、私の肉体や持っているあらゆる時計は、ゆっくりと変化するようになります。私は、ゆっくりと思考し動き年を取る様になります。時計もゆっくりと時を刻みます。私が1秒と考える時間は、例えば実際には2秒となります。私が、静止している人や時計を見ると、そこでは時間は2倍の速さで経過している様に見えます。しかし、実際に時間の経過が変化した訳ではなく、物質の反応速度の方が変化したのです。この様に考えると、物質にはその移動速度に応じた時間の経過のあることが良く分かります。

この上更に、時間の経過自体が1/√(1-V^2/C^2)倍に遅れると、時計の遅れはt’= t/(1-V^2/C^2)となってしまい、現実とは乖離します。

時間は変化しないのでタイムマシンを作ることは出来ません。しかし、私が高速移動したり、私に強い重力が掛かると、肉体の反応が極めてゆっくりとなるので、未来に行くことは出来ます。それは、肉体を冷凍し未来で解凍して蘇るのと同じです。しかし、過去に戻ることは不可能です。

詳細は、下記のホームページを参照下さい。
http://catbirdtt.web.fc2.com/taimumasinn.html

質問した人からのコメント

2019/6/2 06:46:39

詳しい説明ありがとうございます。何回か読み直して理解したいとおもいます。超ひも理論の「振動」というのがちょっと難しいなとおもいました。身近にあることと関連づけしてくれているのがとても興味深かったです。ありがとうございます。

ベストアンサー以外の回答

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hnt********さん

2019/6/204:04:33

そうですね。光よりはやい速度まで加速できるならば物理は根本からやりなおさなければいけません。
ニュートリノが光速を超えたというのは実験のミスで、実際はケーブルか何かに問題があったようです。

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