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光の速さは真空中では、秒速約３０万kmです。１９０５年、アルベルト・アインシュタインが発表した論文の中で、光の速さは宇宙のどこであっても一定であることを示しました。ちなみに、光が水などの媒質中に入ると、少し遅くなります。
光の速さはいつ分かったのかというと１９世紀中頃のことです。光の速さを史上初めて科学的に求めたのは、デンマークの天文学者オーレ・レーマー (１６７６年)でした。 レーマーは天体現象を利用して光の速さを求めたのですが、大きな誤差がありました。
地上で初めて光の速さを測ることに成功し、本当の速さに近い値を出したのは、フランスの物理学者アルマン・フィゾー (１８４９年)です。雷が光っても、すぐに音がしないのはなぜかというと音の速さが、光の速さより遅いからです。
雷の光は音より先に届きます。音速は常温の空気中では秒速約３４０m、水蒸気中では約４７０m、水中では約１５００mと速くなりながら変わりますが、光速は音速の約９０万倍近くあります。このため雷の音は、光を目にしてから耳に届くことになるのです。
光より速いものって、物質のなかにはありませんが、超光速はあります。宇宙は、物質も空間も時間もないところから、突如想像を絶するエネルギーとともに誕生したと考えられています。このとき、空間と時間、すなわち「時空」も誕生しました。
最初、目に見えないほど小さかった時空は、誕生後、光速をはるかに超えるスピードで一気に広がり、現在のような広大な宇宙となりました。宇宙にある物質は光速を超えられませんが、物質を入れている時空は物質ではないので、光速度の限界には縛られません。
こうして宇宙全体は、現在も超光速で広がり続けていると考えられています。宇宙は１３８億年前のインフレーションという猛スピードの膨張から始まり、ビッグバンでさらに拡大し、現在も膨張を続けています。
観測では、宇宙が始まってから３８万年後以降の様子が分かっています。アルベルト・アインシュタイン (１８７９～１９５５年)は、スイスの特許局で技術者として働きながら物理学を研究し、１９０５年に３つの画期的な論文を発表しました。
そのうちの1つ「動いている物体の電気力学」という地味なタイトルの論文が世にいう特殊相対性理論の論文です。この論文でアインシュタインは、光速度は一定であり、当時真理とされていたニュートン力学は、物体が光速に近づくと成り立たなくなる近似的な理論であることを示しました。
アインシュタインが相対性理論で示したこと
①どんな物体も光の速度(光速)を超えられない ② 光速に近づくと、外からは縮んで見える ③運動している物体は、時間がゆっくり進む ④重力が強いところでは、時間の経過が遅くなる ⑤ 重力があるところでは、まわりの空間がゆがむ ⑥物体には、莫大なエネルギーが潜んでいる (④と⑤は、１９１５－１６年発表の「一般相対性理論」の結論)
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