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Home  >  ブログ  >  時空 解  >  物理  >  そもそも、どうして光は秒速 $ 30 $ 万キロで、常に動いているの?

時空 解 さんの日記

 
2021
7月 18
(日)
10:46
そもそも、どうして光は秒速 $ 30 $ 万キロで、常に動いているの?
本文
皆さんこんにちは、時空 解です。

今日も朝からファインマン物理学を読んでいました。
今日は「第1巻 第2章 物理学の原理 2-3 量子物理学」の節です。要約は次回にするとして、その感想を今日は書いてみたいと思います。

この節では、電磁場とその "場" に波が伝わるということを前提に、不確定性原理と量子電磁力学 (書籍内では "電磁量子力学") の話が出て来ますが、そこで "光子" が出てきました。
この "光子" で想い出したのですが…高校生の時には常に頭の中にあった疑問

「どうして光は秒速 $ 30 $ 万キロで、常に動いているの?」

です。うーむ01


でも、この疑問に対して、今回読んだ「第1巻 第2章 物理学の原理 2-3 量子物理学」の節には、解釈方法が見出せようなことが書かれていました。それは


量子力学的に言えば「場とその波動というものと、粒子というものとを一つにまとめる」と言うことから考えて、例えば一つの原子が光を発するときには、場が振るえて、その波が粒子として原子から飛び出したように観測され、それが光なのです。ですから、すでに波としての速度を持っている
 

量子力学的な立場として上記のように解説できるように思えます。

でもねぇ…汗

"場" という概念を持ち込んで、それを想定して数式を立てると、実験結果とよい一致があるから "場" と言う概念は OK と言うことなんですよね。
(ファインマン物理学では、書籍の始めに "物理学は近似である" と明示してありましたしね)

うーむ…現時点ではこれを持って、とりあえず納得しておきましょうかね…。うーむ

と、考えていたのですが、やっぱりどうしてもスッキリしなくて、次にこんなことを想ったんです。


「じゃあ、光って、止めたり出来るの?」

と言う点です。

"場" の振動が光として観測されるのだから、では光の波を例えば「たらい」の中で波打つ水面のように、「たらいが置いてある場所」と言う、静止状態にできるの?と言うことです。まぁ「たらい」の中で波打っているわけだから、たらいの中で動いていると言えば言えますしね…。

うーむ…とにかく静止するのかな? まさかね…にっ

と、思いきや。 ええっ! えっ!  ウソだ!

なんと、光を静止させることが実現できてるんです。  おっ 2001年にそのことが発表されています。

続く 2003年12月11日には短い時間とは言え、完全に静止させることができたそうです。
光子(フォトン)を完全に停止させることに成功
光を1分間停止させることに成功!?

記事の内容としては、量子コンピューターへの応用と言う観点から書かれていますが、"場" と言う概念が間違っていないことを示す事例としても捉えて良いのかも知れません。
うーむ…
まぁどうして "場" が振動すると高速なの?と言う疑問も、ぬぐい切れませんが…_| ̄|○

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閲覧(35)
カテゴリー
投稿者 スレッド
時空 解
投稿日時: 2021/7/19 8:15  更新日時: 2021/7/19 8:15
管理人
登録日: 2015/6/21
居住地:
投稿数: 2347
 RE: そもそも、どうして光は秒速 $ 30 $ 万キロで、常に動いているの?
おはようございます、安藤商会さん。いつもコメントありがとうございます。

ははは、確かに言葉による情報共有は相手もいる事ですからね。

まず、自分自身で言葉で理解出来るか否か。次に理解を数式にできるか。最後に他の人たちにも受け入れられて実験を行うことが出来るか。

こんな流れですかね。

でも、こうしてみると自分は本当に哲学的なことに悩んでいるのですよね。物理学者のマッハをご存知だと思いますが、私は学生時代に彼の力学に対する批判的な考え方に、けっこう影響されています。例えば今回の「動く」ことに関しても悩むことで、宇宙にたった2つしか物体が無かったとしたら、どちらが動いているのか判断できません。

この宇宙にたった2つしか物体がない、と言う仮定も変なものですしね。

結局、実験で実証できることが大切なんです。実験がまだできない段階の考え何て、どうしようもないんです…

では、きょうもコメントありがとうございます。( ^^).
安藤商会
投稿日時: 2021/7/19 0:16  更新日時: 2021/7/19 0:16
一人前
登録日: 2021/2/15
居住地:
投稿数: 124
 RE: そもそも、どうして光は秒速 $ 30 $ 万キロで、常に動いているの?
'
こんにちは。

今日の記事には「‥なぜ? どうして‥?」という言葉が多かったですね。

どんなに理論的な言葉を並べた説明でも、納得などできないでしょうね。

光が「動いている」も「止まっている」も、その動いてる・止まっている」の『定義』次第だと思われますしね。

『1憶光年かけて1/1000mm移動した物は、果たして動いてるのか止まっているのか?』

『移動した』という言葉を使って表現されているのだから『動いた』のでしょうが、リアルタイムで「今も動いている」のか、過去形で「かつて動いていた」が、現在は「止まっている」のかもしれないですし‥。

やはり「言葉の解釈」が問題になりますね。

どんなに高速で動いていても、瞬間は止まっていますしね(笑)

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