なぜ物質は光速を超えられないの

なぜ物質は光速を超えられないの

ken さんの書込 (2004/07/23(Fri) 17:48)

相対性理論の初歩のことなのですが,思い出して疑問に なったので質問します. (ついでにまだ掲示板をつかいこなせてないので また改行がめちゃくちゃになったらすいません)

ある物質,止まっているときの重さをmとします. 電子1個のように非常に小さいものを想定しています. そこにエネルギーTを加えた場合,物質の速度vとの間に T=1/2mv^2 がなりたちます. しかし,光速cにたいしてT > 1/2mc^2のエネルギーを 与えたからといって,その物質の速度が光速を 超えて早くなるわけではありません. r=[√{1-(v/c)^2}]^(-1)がどこかにかかってくるのですが なぜでしょう?というのが質問ですが 識者のかたよろしくお願いします

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

いつを さんのレス (2004/07/23(Fri) 18:00)

m=m0/{1-(v/c)^2}の式に従って(cは光速,m0は静止している時の質量),動いている物体の質量がめちゃめちゃ重くなる.v=0.9cの時だと,2.29倍くらいにしか重くならないが,v=cでm=無限大ですね.重くて動けなくなるんだよ.

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

CO さんのレス (2004/07/24(Sat) 01:07)

重くて動けなくなるというよりかは,「加速しにくくなる」でしょうね.一応,光速近くで運動はしていますから.質量が増加するので,加速するのに必要な力というかエネルギーというか,それも増えます.v = c のごく近くでは,さらにdv だけ加速するのに無限大のエネルギーが必要になってしまうということだと思います.

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

ken さんのレス (2004/07/24(Sat) 15:29)

いつを さんCOさんありがとうございます

いつをさんに確認したいのですが >m=m0/{1-(v/c)^2}の式に従って (略) >v=0.9cの時だと,2.29倍

とのことですがv=0.9cだとm=m0/{1-(0.9)^2}=m0/0.19 になって約5倍になりますよね 式のほうが間違っていてm=m0/√{1-(v/c)^2} とルートがかかるのではないかとも思うのですが

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

やかん さんのレス (2004/07/24(Sat) 16:15)

確か,その割合で重さは増えて,長さは縮んで,時間は遅れるんでしたっけ?相対論が発表される前に(まだ光はエーテルを伝わるとか言ってる時代に),ローレンツが長さに関してだけ言ったので,ロ−レンツ収縮っていうんですよね(たしか・・).

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

やかん さんのレス (2004/07/24(Sat) 16:29)

相対論は大学でちゃんとならったわけではないのでわからないのですが, 収縮もするエーテルなんてありそうもないということと,もし光速を超えられるとすると,そこから観測される2つの事件の発生観測順序が逆転しえる,過去が見える,とか現実世界の常識と矛盾するから仮定したのでしょうか.あと,マックスウェルの式を見ていて,時間の遅れに気づいた,とか読んだことありますけど.自分で書いてて意味はさっぱりわからんです.

Re: なぜ物質は光速を超えられないの

いつを さんのレス (2004/07/25(Sun) 09:46)

失礼!ルート(平方根)つけるの忘れていた.あんたが正しい.