この世の中で、時の流れだけは1日24時間で誰にでも平等って言うけれど…時間の流れる速さは同じなのかな。この時間は地球人が勝手に決めたものなので、広い宇宙ではまったく異なる時間が流れているのかもね。
電磁波の速度=周波数×波長
電磁波(電波や光)の速さは3×108(m/s)でしたよね。
なぜ周波数と波長を掛け算すると速さになるんですか?
質問に質問で返します。歩幅が1mで、1秒間に2歩あるいたら速さは?
1秒間で2m進むから、2m/sの速さだね。
正解です。では電磁波ではどうでしょう。周波数f(Hz)は、f=1/Tで表されます。f : frecuency 周波数(Hz) T : Time period 周期(s)
周期Tの単位がs(秒)なので、周波数 f=1/Tの単位は1/sともいえます。波長λの単位はmです。掛け算すると?
周波数(1/s)×波長(m) = m/s で、速さの単位と同じだ。
速さの単位になるってことは、f : 周波数 × λ : 波長が速さを表すってことだよね。
c = f λ 重要な式だから覚えてね。c : celeritas(ケレリタス)ラテン語で「速さ」が由来と言われています。
なら、周波数が高くて、波長もすごく長かったら、とんでもない速度になるってことだよね
普通に考えるとそうなるよね。でも電磁波は速さが決まっています。(真空中の)電磁波の速さは3×108m/sで変わりません。(一定)
速さが変わらないってことは、「周波数が高いと波長が短く」て
「周波数が低いと波長が長く」ならないと計算が合わないよね。
例えば、周波数が300MHz(3×108Hz)だったら、
c = f λで、3×108 (m/s) = 3×108 (1/s) × 1mなので波長は1m。
周波数が3GHz(3000MHz)だったら、波長は0.1mになリますね。
速さが先に決められてるって不思議な感じだよね。
そうですよね。でも電磁波ってそういう性質の物(物理法則/宇宙の法則)と割り切ってしまったほうが良いかもですね。
電磁波(光)の速さが一定だと時間が変わる?
以前、光の速さで進むことができたら、時間が変わるって聞いたことがあるんだけどあれって本当?
自分軸の時間はかわらないけど(自分の寿命は延びないよね)、周りとの時間に差が生じると言われています。
速さ=距離×時間なので、もしこの速さが一定で変わらないものだったらどうなるでしょう?


速さ(一定) = 距離(ここが伸びたら) ×時間?
距離が伸びた分、時間が減る(遅く)ならないと辻褄が合わないよね。
なので、地球にいる人と、超高速で進んでいる人では時間の進み方に
差がでてくると言われています。
ロケットの中にいる人は、地球からみたら時間の進み方が遅くなるので、地球にいる人と年齢に差がでてきてしまいますね。
この現象は、浦島太郎のお話から、浦島効果と言われています。
この浦島効果のネタは小説、映画、漫画、アニメでも使われていますね。
非常に古い例なのですが、「成恵の世界」という漫画(アニメ)では、超高速のロケットに乗って地球にやってきた主人公の姉が、妹の主人公よりも年下になっています。
もう一つ、ものすごい重力は光を歪めるとされています。
ブラックホールに捕まると光すら抜け出せないって聞いたことありませんか?
この場合も、地球にいる人と時間の進み方が変わって、すごい重力の影響下に居る人のほうが時間の進み方がゆっくりになります。


「インターステラー」という(著者が好きで4K Ultra HD Blu-rayまで買ってしまった)映画があるのですが、惑星ミラーという星がブラックホールの重力に影響される場所にあり、この惑星での1時間が地球の7年に相当するというシーンがありました。この「時の流れの差」が生み出す人々の物語が、映画の大きなテーマになっていますので興味のあるかたはご覧ください。
いまの地球人には、まだ映画やアニメの世界のような科学力がないので、結局の所、実際に体験した人はいないわけですが、遠い未来にはそんな体験をする人もでてくるかもですね。
最後にもう一度、電磁波(光)の速さ = 周波数×波長で、周波数と波長は相互に影響し合うって覚えておいてね。
(資格試験に関係するのはこの部分のみで、浦島効果は雑学の部類です)
実際には体験できないけど、浦島効果ってきっとあるんだろうね。


自分が宇宙を航行している間に、周りのみんなが年をとっていくなんて悲しいよね。そんな時計が狂って壊れてしまったような空間を望む人はいるかな・・きっと光の速さで飛べるような技術ができたら、地球と同じ時間軸の空間も作って航行するようになるかもね。






