光の速さは、じつは“光の速さ”じゃない|秒速30万kmの正体を図で解剖
茶っとずんだ
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光の速さは、じつは“光の速さ”じゃない|秒速30万kmの正体を図で解剖
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茶っとずんだ
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光の速さの「光」って、電球の光?太陽の光?答えは「どれも同じ」。そして、その秒速約30万kmの正体は、光だけの速さではなく「宇宙の制限速度」でした。最後は、この速さに約450億円をつぎこんだ人たちの話まで。
【事実と出典】
①真空中の光の速さは秒速299,792,458m(定義値)。1983年の第17回国際度量衡総会から、1メートルは「光が真空中で2億9979万2458分の1秒に進む距離」と定められている(国際度量衡局 BIPM・SI文書)。
②電波・マイクロ波・赤外線・可視光・紫外線・X線・ガンマ線はすべて電磁波で、真空中では同じ速さで進む。
③秒速約30万kmは、ものや情報が伝わる速さの上限(特殊相対性理論)。質量のない光はこの速さで進み、質量のある物体は届かない。2017年8月17日、約1億3千万光年先の中性子星合体で、重力波(GW170817)とガンマ線バースト(GRB 170817A)が約1.7秒差で観測され、重力波も光と同じ速さで進むことが高い精度で確かめられた(LIGO・Virgo・フェルミ宇宙望遠鏡ほか)。
④光は物質の中で遅くなる(水の屈折率 約1.33→約4分の3、ガラス 約1.5→約3分の2)。Hau ほか「Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas」Nature 1999年(ハーバード大学)。
⑤太陽まで約1億5千万km→約8分20秒、月まで約38万km→約1.3秒、3m→約1億分の1秒、地球1周 約4万km→約0.13秒(1秒で約7周半)で計算。
⑥2010年、スプレッド・ネットワークス社がシカゴ〜ニューヨーク近郊(ニュージャージー州)に約825マイル(約1,330km)の光ファイバー回線を敷設。費用は約3億ドルと報じられ、往復の遅延は約16ミリ秒から約13ミリ秒(13.33ミリ秒)に短縮(同社発表・各報道)。金額は1ドル=150円で換算。
⑦2012年ごろから、同区間でマイクロ波(鉄塔の無線)回線が整備され、往復約8.5ミリ秒まで短縮(各社発表・報道)。光ファイバーの中の光は真空の約3分の2の速さ、空気中の電波はほぼ真空と同じ速さで進むため。
●解釈は投稿者の見解を含みます。
◆ クレジット
・音声合成:VOICEVOX:ずんだもん、VOICEVOX:春日部つむぎ、VOICEVOX:青山龍星
・効果音:効果音ラボ(https://soundeffect-lab.info/)
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