2024年03月26日

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光速と宇宙と時間の話

光の速さは秒速30万㎞です。昔から言われているのが、1秒間に地球を7周半してしまう速度です。

従って地球の円周は約4万㎞、それを円周率で割れば半径は約1.3万㎞と分かります。

月までの距離は約38万㎞ですから、光速で約1.3秒です。月は徐々に地球から遠ざかっている(年間3.8㎝)ので、いずれは皆既月食も見られなくなるそうです。1969年NASAの有人宇宙船アポロ11号が月面着陸に成功しましたが、その後の宇宙開発は萎んでしまいました。

太陽の光が地球に届くまで8分19秒です。太陽は地球の109倍の大きさで水素をヘリウムに変える熱核融合反応により膨大なエネルギーを発生しています。太陽がなければ生物は生存できませんが、年々膨張していて、130億年後には地球を飲み込んでしまうと言われています。

太陽系の一番遠い海王星まで約45億㎞、光速でも4時間以上の距離になります。1977年に打ち上げられたNASAのボイジャーが木星・土星の探索を終え、今は太陽系を出て飛行中とのことで、どんな情報をもたらしているのか興味深いところです。

太陽系は銀河系の一部ですが、銀河系の直径は約10万光年です。そして現在把握できる宇宙の大きさは、930億光年です。

宇宙の大きさを考えると、人類が行けるのはごく限られた範囲かと思われます。が、理論上は不可能ではないのです。もし光速で飛べる宇宙船があったなら、その宇宙船の中では時間の経過が限りなくゼロに近いというのです。宇宙の果てまでも一瞬にして行けてしまうことになります。この理論は、アインシュタインの特殊相対性理論で証明されているそうです。ただ残念ながら光速で飛べる宇宙船を造るのは不可能です。宇宙空間は地球のような大気はないので、国際宇宙ステーション(ISS)は秒速約8㎞(時速28,000㎞)で飛んでいます。実に旅客機の30倍、ライフル銃の弾丸(時速4,390㎞)よりも速いのです。それでも光速には遥かに及びません。

でも遠い未来には、SF映画スターウォーズにでてくるワープ航法(ハイパードライブ)のように、一瞬にして別空間に移動できるような技術が、遠い未来に実現できるのかもしれません。

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