光速

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光速(こうそく)とは、を伝える光子が運動する速さのこと。真空中では299,792.458km/s、または1,079,252,849km/h。の定義にこの数値を使っているので、定義値である。物理学における有名な式である特殊相対性理論による式「E=mc2」におけるcとはこの光速を表す。

物質中での光速[編集]

物質中では、物質に光子の運動が妨げられるので、光速は真空中より遅くなる。気体中より液体中、液体中より固体中で遅くなる。1気圧の空気では約299703km/s、水中では約225400km/s、ダイヤモンド中では約124000km/sとなる。

性質[編集]

例えば、真空中を光速の99%の速度で進む宇宙船から光を出しても、光速は299,792.458km/sで、宇宙船の速さは足し合わされない。このように、光速度が常に一定であることを光速度不変の定理という。また、どんなに速く進んでも、光は常に299,792.458km/sで遠ざかっていくので、光速未満の速度で進む物体が加速して光速以上の速度に達することは不可能である。なお、最初から光速を超える速度(超光速)で進むタキオンはこれに矛盾しないが、存在するかは不明。

物質中であっても、真空中の光速までなら加速可能である。つまり、物質中でなら光速を超えられるのだ。この際、チェレンコフ放射という衝撃波が発生する。