【相対性理論】光速はなぜ速度の上限なのか？

光は1秒で、地球を7周半します。光速は、この宇宙の速度の上限であると、アインシュタインは考えました。では、光の速さはどのように測られ、計算されてきたのか。そして、その上限は、実験でどう確かめられてきたのか。 この動画では、相対性理論の土台である光速をめぐる歴史を、波の性質から1905年の論文、そして現在まで、図解で順に追いかけます。 ※ 「光速を超えられない」というのは、物や情報の動きについての話です。宇宙の膨張で、遠くの銀河が光速を超える速さで遠ざかることがありますが、これは間の空間が広がる効果で、相対性理論に反しません。 ■ 目次 0:00 はじめに 0:46 第1章 波の特性 2:39 第2章 光は波らしい 4:32 第3章 光は電気の力と磁力の波 6:54 第4章 光に当てはめてみる 13:21 第5章 速くすると、押しても速くならなくなる 15:49 第6章 特許局の若者 17:24 第7章 1905年の論文① 二つの原理 20:35 第8章 時計の進み方が、人によって違う 23:18 第9章 光の速さには、足し算で届かない 27:57 第10章 受け入れられ方（1905〜1909） 29:22 第11章 重力へ（1907〜1915） 31:50 第12章 日食と世界的な人気（1919〜1922） 33:40 第13章 宇宙定数とその後（1917〜現在） 36:39 第14章 光の速さの上限は、確かめられてきたか 39:32 第15章 結び ■ 取り上げた論文・おもな出典 Einstein, A. (1905) "Zur Elektrodynamik bewegter Körper", Annalen der Physik 17: 891-921.（英訳：Perrett & Jeffery, 1923） Einstein, A. (1905) "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?", Annalen der Physik 18: 639-641. Einstein, A. (1915) "Die Feldgleichungen der Gravitation", Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften: 844-847. Einstein, A. (1917) "Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie", Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften: 142-152. Michelson, A. A. & Morley, E. W. (1887) "On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether", American Journal of Science 34: 333-345. Rossi, B. & Hall, D. B. (1941) "Variation of the Rate of Decay of Mesotrons with Momentum", Physical Review 59: 223. Bertozzi, W. (1964) "Speed and Kinetic Energy of Relativistic Electrons", American Journal of Physics 32(7): 551-555. 暗黒エネルギー：DESI DR2（2025年3月公開）／DES 超新星データの再解析 arXiv:2508.10514／約3,000個の超新星の統合カタログ arXiv:2609.05053（Space.com 2026年9月10日の報道による） OPERA 実験のニュートリノ（2011〜2012年）：CERN の発表ほか 「最大の失敗」の出どころ：Gamow, G. (1970) "My World Line" ■ 映像・画像のクレジット 冒頭の映像（光の目線の3D映像）： 月の画像：NASA's Scientific Visualization Studio／Lunar Reconnaissance Orbiter（LROC カラー地図） 月の標高：NASA's Scientific Visualization Studio／LRO LOLA（LDEM） 夜の地球：NASA Earth Observatory／NASA Goddard Space Flight Center（Black Marble 2016、Suomi NPP VIIRS） 昼の地球：NASA Earth Observatory（Blue Marble Next Generation、Reto Stöckli ほか／NASA Goddard Space Flight Center） 太陽の画像：NASA／SDO