【光学】自由空間において光の速度は一定でないことが、初めて証明される

1 ：Mogtan ★＠＼(^o^)／：2015/01/27(火) 23:46:26.03 ID:???.net

掲載日：2015年1月27日

　グラスゴー大学などの研究者チームが、自由空間（物質が存在しない空間）を移動する光を減速させることに
初めて成功した。これまで、真空中の光の速度は、一定不変の物理的尺度とされてきたが、今回の結果は
その前提を覆すものだ。

　研究チームは、光子（フォトン）を液晶マスク（liquid-crystal mask）装置に通して形状を変化させ、形状が変化
していない光子と速さを競わせる実験を行った。その結果、形状が変化したほうの光子は、1mの移動距離において
最大20波長分の遅れが観測された。これは、光が自由空間において減速しうることを示す初めての実験結果だ。

　自由空間中の光の速度は、秒速2億9,979万2,458mであり、この速度は一定不変とこれまで考えられていた。光は、
水やガラスの中を通過する間は減速するが、通過した後は再び光速に戻る。しかし今回の実験では、光子はマスクを
通過した後も、やや減速した状態を維持した。

　グラスゴー大学の光学研究グループに属するマイルズ・パジェット教授が指揮し、エディンバラにあるヘリオット・
ワット大学と共同で実施された今回の研究は、『Science』誌のオンライン先行掲載版「Science Express」に発表された。

　研究チームは今回の実験について説明するのに、光ビームのふるまいを、自転車レースの集団の走りにたとえている。
光は、「粒子」と「波」の両方の性質を併せもつため、個々の光子の形状を「波」として変化させる一方、ふたつの光子の
移動速度を「粒子」として競わせることが可能だ。

　自転車レースの集団は、全体としては一定速度で移動していても、個々の選手は集団内での順位を入れ替えつつ、
各自異なるスピードで走っている。同じことが光にも当てはまり、1本の光ビームは複数の異なる速度で構成されている。
すなわち、1本の光ビームは、自転車レースの集団と同様、全体としては光速で移動しているが、「選手」にあたる個々の
光子の速度はそれぞれ異なるわけだ。

　「構造化した光ビームにわれわれがもたらした遅れは、1mの伝搬距離で数マイクロメートルと小さい。
しかし、それは有意な遅れだ」と、研究の筆頭著者のひとりであるダニエル・ジョヴァニーニは述べる。

　ただし重要なことは、この実験結果が短距離にしか適用されない点だ。研究チームは、光ビームの生成に用いる
レンズが大きく、また光の移動距離が短い場合に、減速の効果が最大になると説明している。すなわち今回の
研究結果は、宇宙の仕組みに関するわれわれの基本的理解にまで変化をもたらすことはないが、光に関する
従来の理解には変更を迫るものだ。

<画像>
image from Shuttersock
http://wired.jp/wp-content/uploads/2015/01/shutterstock_165977129.jpg

<参照>
BBC News - Scientists slow the speed of light
http://www.bbc.com/news/uk-scotland-glasgow-west-30944584

University of Glasgow :: University news
http://www.gla.ac.uk/news/headline_388852_en.html

Spatially structured photons that travel in free space slower than the speed of light
http://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/21/science.aaa3035

<記事掲載元>
http://wired.jp/2015/01/27/speed-of-light-slowed/

366 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 11:52:06.09 ID:b5sxxDSz.net

>>365
静止してる質量と運動してる場合の質量をごっちゃにして頭どうにかなってんだろ
動かすためにエネルギーを加えられてるのだから、その分増えてあたりまえ。
光速運動してる物体のエネルギーとと同等の質量をもった物体がぶつかったときに発散されるエネルギーは等しいのだから、質量がふえたも同然だろ

367 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 12:17:13.33 ID:OtrUQtz1.net

>>364
「慣性の法則では」←ここ重要
時速1km/hから2km/hに過疎させるエネルギー
「慣性の法則では」←ここ重要
時速100km/hから101km/hに過疎させるエネルギー
これ同じでしょ？

相対性理論の話をしているのに慣性の法則を出すのがおかしいよと指摘しているだけ。

368 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 12:17:17.29 ID:bJVxJFyB.net

波のせい

369 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 12:39:06.53 ID:MeUObHcT.net

質量は増えない
増えたように見えるだけで
質量は変わらない

370 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 19:07:32.84 ID:ieBv+gEA.net

質量と言う破壊力に例えると解りやすいんでは無いか

371 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 19:08:56.02 ID:9OJJIv9E.net

ここ数年で僕の質量増えまくり！

372 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 19:26:07.93 ID:eezMhag4.net

時間の流れが変わってないことはどうやって証明するの？
でないと速度なんていくらでも変わるだろう？

373 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 22:15:54.40 ID:6Jf6Hpyw.net

ブラックホールの反物質で時間の流れが遅くなるのだから、当然光の速度も
一定ではないないんだろ
この宇宙はこれだけではなく、同時並行的に多元的に存在していると考えなけ
ればビックバン以前に何も存在しなかったのに、急に恒星や惑星が現れるとい
うのは物理の法則に反するという説明と密接に関係してるな

374 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 22:54:39.93 ID:/QOIE0cm.net

> ブラックホールの反物質で時間の流れが遅くなるのだから

妄想すぎて閉口する。何処でこんなデタラメ仕込んできてるんだろ。

375 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 23:41:33.40 ID:6Jf6Hpyw.net

>妄想すぎて閉口する。何処でこんなデタラメ仕込んできてるんだろ。
お前いつブラックホール見てきたんだよ。アメリカの有名な理論物理学者が
ブラックホールが通過出来ると仮定した場合、強烈な負の質量変化から反物質
のような性質を帯び時間の流れまで遅くなるらしいとの学説を発表してるぞ
お前こそ見たことも行った事もないくせに、デタラメと断定するなんて　
なんというデタラメな野朗なんだ。　デタラメの根拠しめせよ大ボラカス野朗

376 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/15(日) 23:57:46.22 ID:/QOIE0cm.net

お前その雑な電波レス恥ずかしくないのか？

377 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 00:12:57.34 ID:DDts4kEz.net

つまり、光には自由意志があり、勝手気ままに行動するということだ

378 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 01:04:16.68 ID:Li4RKnF6.net

>>367
おまえが頭悪いのはわかた

379 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 01:07:14.84 ID:Li4RKnF6.net

>>367
質量はエネルギーにかわるのを説明したのが相対論。
質量のある物体を高速で動かそうとしたら、どれほどのエネルギーが必要かは、相対論で計算できないだろ
アホ？

380 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 02:56:04.52 ID:SyAzvUtq.net

志茂田景樹のＳＦ小説に出てくる遅いレーザー光線も実はトンデモじゃなくて可能だったって事か。

381 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 20:52:21.18 ID:sSpA2vC3.net

https://twitter.com/donguri_suzume0/status/566863954350063617

382 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/16(月) 23:05:38.05 ID:zUnppWWx.net

>>376
お前こそ確信もないことを、さもすべて理解しているかのような態度で雑な電波
発信してよく恥ずかしくないな
とんでもなく頭悪いんだから少しは謙虚になれよ　そしてブラックホールに吸い込
まれて消滅する光が反対側から出たのか出ないのかもう一度よく考えてみろよ
元祖キティ害電波発信者

383 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 00:16:55.46 ID:g4GeO/3Q.net

つまり光は質量ゼロで、質量が純粋なエネルギーになった物、現象って事？
てか質量がゼロって事は物でも無いのか？

物体は質量があるが故に光速にはなれないけど、直接光になれば光速に到達出来るの？
皮肉な気がして来た

384 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 03:25:57.35 ID:yNljWzqA.net

>>382
真性かよｗ

385 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 11:13:49.84 ID:MT23GUlk.net

>>384
お前がなｗ

386 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 13:16:16.67 ID:9t9ZrZzy.net

ブラックホールに飲み込まれて消滅する光とか反対側とか
さすがに釣り針がデカすぎる

387 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 14:45:29.98 ID:U0HJwjoL.net

ここまで嘘くさいのも珍しい。
虚構新聞じゃないよね?

388 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 17:01:50.48 ID:KqT1M0oq.net

>>383
確証はないが、恐らくそれであってると思う。
そして質量を０にして光速→静止（質量の復元）を実現出来れば
すごい宇宙船が完成するのだろう
光速移動によって質量（エネルギー）を失わないと言う事は
変換効率１００％の制御出来ないモンスターマシン（ただの兵器）に
なるかも知れないが、これを実現出来る科学力があれば制御出来るだろうな

389 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 18:49:43.29 ID:yNljWzqA.net

>>385
お前>>375の電波のソース明らかにしてみろよ。
無理だろ、電波だから。

390 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 19:03:43.95 ID:rKafL1z0.net

アポロスレで陰謀説を撒き散らしてる人だから

391 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 19:08:02.10 ID:ub9VxVN4.net

コリオリ力を感じる！とか言って、首をグルグル回しちゃう系の人

392 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 19:11:38.51 ID:0VEiRAb7.net

>>390
ほんまやw　真性基地外そのものだな

トップページ > 科学ニュース+ > 2015年02月17日 > MT23GUlk
http://hissi.org/read.php/scienceplus/20150217/TVQyM0dVbGs.html

393 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 19:24:17.41 ID:+u2Z6D3g.net

光は重力場でしか動けないのか？

自転車が光だとすれば
物質が多い場所では減速したように見えるだけで、自転車が上下差のあるデコボコ道を進むから遅くなったように見える。
ところが地面がなくなったら（真空状態）、進むエネルギー伝える場を失って減速しちゃう。

こんな理解でいいかな？

394 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 19:48:07.61 ID:MT23GUlk.net

>>392
よう　チョンカスカルト創価信者が他人のパソ覗き見しながら　誰が
基地外だって？ｗｗｗ
おめえはナンミョウホーレンゲーキョーとなえながら創価板から出て
くんなよ　洗脳基地外はマジキショい　こっち見んなｋｓ

395 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/17(火) 23:26:52.59 ID:SpSvbSqx.net

>>383
最低でも後半に付いては、特殊相対性理論の言わんとしてる事の一つでもある。

396 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/18(水) 00:27:25.34 ID:V5knIWVv.net

>>388
エネルギーから質量への可逆性はあるの？
もし無いならこの宇宙は質量を失ってエネルギーのみの空間になるのかね？

>>395
けど、そもそも質量は光に変換可能で光がエネルギーのみで質量0だとすると、質量保存の法則は破掟してしまわないの？

397 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/18(水) 00:34:59.62 ID:ZQ1HlahH.net

加速器は運動エネルギーを質量に変換してると言えるのでは

398 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/18(水) 01:02:33.87 ID:1sX8myyi.net

>>396
いま普通に質量と言った場合大抵これは静止質量のことで、静止した物体の動きにくさをあらわすただの概念らしい
実際は素粒子やら核エネルギーやらがなんやらしてて（よく知らない）、エネルギー持ってて動きにくいみたいな話
で、核反応とかのエネルギーの出入りで質量増えたり減ったりするみたいだよ

399 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/18(水) 01:07:38.43 ID:dNzi1VqQ.net

光にも自由を満喫させてやれよ

400 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/18(水) 08:17:55.58 ID:2q+kWTvq.net

ヒッグス粒子は出てこないの？

401 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 03:01:30.19 ID:fhk28d2Y.net

これは見かけ上遅くなって光自体の速度は変わらねえんじゃないの

402 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 08:28:35.86 ID:DO+1uAjB.net

てか、なんで光速は最高速度の限界があるの？

403 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 09:23:44.43 ID:LsB3Vgxw.net

速度に限界はないんだよ。
単に速くなると周りの時間が止まるだけなんだ。

404 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 10:00:21.65 ID:u8Y3MkQK.net

>>4
記事内でわざわざそうじゃないって説明してるのに
それでもこのレス

405 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 11:40:16.07 ID:tZej7t8W.net

物質を光に変換するって事は燃やせばいいんだろ、単純に

一部だけか

406 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 21:25:17.26 ID:9FvhBnk7.net

>>403
時間って…なんなんだろうね…

407 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/19(木) 22:27:58.92 ID:dA8vas1e.net

時間は測られるもの

408 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/21(土) 20:40:20.26 ID:QzApPHva.net

お前が産まれた瞬間に俺はパパになる
それは光速以上の現象じゃないか

409 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/22(日) 00:11:05.48 ID:XE/2bjLg.net

我々の体感する時間の概念は自身の寿命に依存する
宇宙の時間スケールでは１０００年でも大した変化の無い微々たる時間
これは持論だが空間の大きさこそが時間スケールの指標ではないのか？
地球上で生きる我々にとって一秒は光が７周半する時間であり、地球が一回転するのが２４時間
銀河スケールでは光が一周するのに３１万４０００年、一回転するのに２億５千万年かかる
宇宙スケールでは少なくとも光が宇宙を一周するのに３０００億年以上かかる
宇宙が出来てまだ１３８億年しか経ってないとしたらサイクル的にまだ１サイクルも
してない事になる
重力が光速で伝わるのなら影響が出るのはあと数千億年先であり、これだと
時間スケールとして適合しない
この時間スケールを解消するのが各交点において微分された宇宙の大規模構造で
宇宙の形だ
現在の宇宙時間スケールは大規模構造の交点間距離によって推測出来き、
約２億光年という数字が妥当であろう
つまり宇宙スケールで知覚される時間単位は４７．５年が我々の１秒に相当する
宇宙の実質年齢は３億歳であと４０００億年は安泰だ

410 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/02/22(日) 02:34:32.76 ID:K4Z+Qs7B.net

またあほがわいた

411 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/08(日) 15:33:55.84 ID:F9gZg8/2.net

粒子としての性質を測定してるなら、不確定性が出てきて不思議はない気がする。
例えばインターバルを置いて位置を測定して、距離/時間で速度を求めるとか。

412 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/12(木) 21:40:59.65 ID:nRoDrZyz.net

光速より速い光〜アインシュタインに挑む若き科学者の物語
http://www.amazon.co.jp/dp/4140808411

413 ：名無しのひみつ@＼(^o^)／＠＼(^o^)／：2015/03/12(木) 21:59:08.77 ID:31tBBPDv.net

http://www.youtube.com/watch?v=s-QmX-V42ZQ
みんな見てください。
お願いします。

414 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/12(木) 22:22:00.20 ID:b4uLrev0.net

光は自由を求める

415 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/12(木) 22:48:15.63 ID:QDGWf2TM.net

弱虫ペダルを熟読しないと、光の事はわからんって事？