光の速度はなぜ9桁で定義されているのか？光速の定義は長さの定義に依存する！？【ゆっくり解説・科学】
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- Опубликовано: 23 июл 2024
- 光の速度はなぜ299,792,458m/sなのでしょうか。
どうして9桁で定義されているのでしょうか
今回は、そんな光速の定義値の秘密を少しばかり覗いてみましょう
※正確な情報を発信できるように心がけていますが、情報の正否は保証できません泣
【チャプター】
0:00 導入
0:37 光の速度の定義の前提となる定義
2:55 長さの基準「メートル」が定義されるまでの歴史
6:30 メートルはどのように定義されてきたのか
13:21 クリプトンランプによるメートルの定義
18:39 光速は、クリプトン原子で長さが定義された段階で定義された
19:53 現在は光速からメートルが再定義されている
◆関連動画
• 私たち人類はどのようにして光の速度を測り、知...
• 時間はどのようにして定義されてきたのか。複数...
• 誤情報だらけの二重スリット実験を科学史から丁...
◆参考書籍
宇宙を支配する「定数」
amzn.to/41o7Ab0
◆参考文献
www.dainippon-tosho.co.jp/uni...
◆お借りしたBGM・SE / 画像・イラスト
DOVA-SYNDROME
dova-s.jp
OtoLogic
otologic.jp
効果音ラボ
soundeffect-lab.info/
いらすとや
www.irasutoya.com/
Pexels
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ご視聴ありがとうございます！魔理沙です！
今回の動画は少し数字がたくさん出てくるので、理解しにくいかも知れません！
こちらの動画と合わせてご視聴すると少しは分かりやすいかと思います🙇♀！
◆参考動画
・時間はどのようにして定義されてきたのか？
ruclips.net/video/rhVK2wsKXIA/видео.html
・私たち人類はどのようにして光の速度を測り、知ることができたのか？
ruclips.net/video/s8OVUD8KaxE/видео.html
SI基本単位の再定義があって、他の単位の厳密さと移行の混乱をなるべく小さくなるように頑張ったイベントも紹介してほしい
せめてこういうときに、光の長さの3億分の1ちょっきりにしておけばよかったのに…
振り子の定義では、定義式の中の定数の単位(加速度)にメートルが入ってしまって、入れ子定義になってしまう問題もありそうですね。
それは逆。地上の重力加速度（地球の万有引力）から、長さと時間の定義を考えただけ
振り子の計測で誤差を少なくするには、細い紐と高密度の錘が必要
8:00 結局、重力の誤差が大きすぎて断念
光速は「肉食うな、急に用、今夜」
「良いお肉を頂くことが出来たから、今夜はすき焼きにするわよー」的な連絡をもらったけど、家族の誰かから急用が出来たから今夜は勘弁して！と返事をしたのかな？
肉球鳴く西交番
肉食うな急にまで俺のと一致してるのすこ
@@MichaelGeithner799 覚えた
天才ですか…？
以前の動画で長さの有効桁数から光速の有効桁数も9桁になったと知りましたが、
実際はクリプトンによる長さの定義と原子時計による時間の定義から、
光速がまず定義され、その後長さの定義が光速をベース（実際はクリプトンの波長による長さが元になっている）としたものになったのは意外でした。
ちょっと前にキログラムもプランク定数に基づいた値に再定義されましたよね
最終的に1mを、光速ｃ(m/s)の299,792,458分の1と決めることになったことに目から鱗でした。確かに普遍性の観点からは合理的ですね。
長さも時間も大昔の人間が決めたものを、ずれたりわからなくなったりしないように今の技術で定義しただけよな。
なのに赤道から北極点の距離も改めて測ったら全然違ったわってならないし、時間も数年に一度微調整でずっと正確なの、人間ってすげえよな。
金尺、鯨尺何かも在りますね
大工さんと反物でも違いますね
完全な真空なんて存在しないのだから、遠い将来、光速も一定の指標とは言えないのいう話になるんだろうねえ
22:00 光速度を基準に長さの定義をするようになったから、今後光速度の計測精度が上がっても長さの定義は変わらんのやで
時空と光速は循環になっちゃうね
どこかのタイミングで、磁気定数、電気定数との矛盾が出てくるまではこの定義が使われ続けていくのでしょうか。
めちゃめちゃ面白いですわ（お嬢様感
12:39 やさしい
そのドラクロアの絵は、革命は革命でも子午線計測から100年くらいあとの7月革命ｗｗｗ
まあ、早くヤーポン法は滅びて欲しい・・・。
曲尺と鯨尺でも違うし
私が小学校の頃、光速は299792.4562と習った覚えがあるのですが。覚え違いでしょうか？
正誤より、そんな数覚えている事に、びっくりした。
振り子は高校の物理で習う程度のやつだったと思う。未だに科学技術以外ではメートル以外の単位が使われているのがなあ。
アルシーヴ原器、最初からそうしろよ感
30年くらい前までの科学本では、299792456.2m/s
となってましたね。
何故光速を30万Km/秒ドンピシャに定義し無いんでしょうか？。
他の定義が変わって仕舞うからでしょうか？。
そうすると昔の本に書かれてる1mが指す長さと現在の1mが指す長さが変わってしまって世界中で大混乱が起こるからです。分かりやすく言えば、世界中の全員の身長が変わってしまいます。29979…にすれば全員の身長が同じなままで定義だけ書き換えることが出来ます。
今でも飛行機の速度をメートル方で行なっている国とフィートで行なっている国間での値の違いによって飛行機事故発生してる。そんな事例もあるから単位の重要性が分かるよね。キログラム原器とかもあるし。因みに私の秤はモンメと貫です。相対的に重さを比べるので有れば問題無し。使うのは梅干しを作る時の梅の重さと塩の重さを測るだけ。それでも1グラム以下の正確さで測れます🎉
動画タイトルを見て、光の速度が10桁や8桁ではなく、9桁になっている理由の解説、なんじゃそりゃ？
と思ったら、なぜ光の速度に小数点以下がないのか、についての解説でしたね。動画冒頭でも言ってますし。
9桁という単語にとらわれすぎていました。
整数部の桁数と有効桁数(精度)を混同されていませんか? 別物です。たまたま光速がメートル単位表記で整数部9桁だっただけです。
将来、人類の工学技術が発達して10桁精度での計測が可能になったら、真空中の光速度も10桁(メートル単位表記で小数が付く)に再定義されるかも知れません。
精度9桁というのは、21世紀初頭現在の人類の技術的限界です。数十万キロメートルまでしか計測できないという意味ではありません。数百万キロメートルも計測できますが、その場合末尾(10桁目)の0～9メートル差は違いが検出できないという意味です。
@@dohotan1740 それは違います。定義値と言うのは桁数が無限大です。光速は299792458.00000…m/s と「定義」されているので、計測技術がどうとか言う話ではなりません。人間が「決めた」値なので測るものではありません。測定精度が上がったとして、光速を測った時に小数点以下がピッタリ0000…ってなっていなければ単純に計測装置の正確さがその程度と言うだけです。
(どうせ定義し直すんなら計算しやすいようにぴったり3億分の1にしたら)いかんのか？
そもそもの1mの定義が地球の円周の４万分の一だからな
円周の取り場所によって微妙に長さがズレるので、光速を元に定義し直したのだが、1mの長さを変える訳にもいかん
そしたら世界中の全員の身長が一瞬にして変わってしまうので大混乱が起きます
地球の子午線の全長を半々に割っていくと、尺またはフィートより少し短い長さが現れる
製作中に路線変わった？😀
10桁以上じゃ、覚えられないから
円周率3.1415926535も これ以上は無理
産医師異国に向こう産後良くなく産婦御社（みやしろ）に虫さんざん闇に鳴くゴマに母良いクナイ（忍者のクナイ） 3.1415926535897932384626433832795028841971どうでしょう？
とりあえず、凡そ30万km/sという覚えやすい数字なのが助かりますね。数字に限らず、物事を記憶するのが苦手なので(苦笑)。
光の速度はわかりましたが、光が進むためのエネルギーはどのように供給されるのでしょうか？
発光のエネルギーは電子軌道
光の速度は、それが発射されたときの波（波動）の伝わる速度のこどですから、伝わって行くときの波に供給されるエネルギーは不要ではないですか。
その波がどこかにぶつかれば、そこで波が粒子になりエネルギーになるとおもいますよ。
光の粒が飛んで行くのではないようです。
サンジュウマンでよくね？
1:25
？？「まさかこれを習ってないことを祈りたいですけど、まさか知ってる人はいませんよね！？」
ああああああああああああ(黒板ぐちゃぐちゃ
光速度cって300メガmだし、３Ghzのプロセッサが１クロックする間に光って10cmしか進まないんだ。
インテルすげ〜。AMDすげ〜。
時間ずれるってなにを基準に？
重力波の観測に成功する時代よ
長さ=空間は伸びたり縮んだりしてる事を知ってしまった
ならば光速を物差しに置き換えるしかない
そこに気付かせてくれるいい動画、素敵だね
たんに目盛りを細かくしたんじゃない、むしろそこじゃない、という話
単位の統一が目的なら、フィード・ポンド(ヤード・ポンド)に統一してもよかったんじゃないか。
光の速度もブラックホールの中では、、
クリプトンの時代になぜ光速を定義する必要があったのだろうか。時間と長さを定義したら、光速は測定値になるはずではないか。三つとも独立に定義してしまったら、速さ＝距離÷時間が成り立たなくなってしまう。
不変なものがないから絶対のものさしは不可能。光も真空中と空気中で違うのでこれでも不完全なのは変わらない。
精度は上がるがそこまでです。
真空中の光速は不変です。なので真空中の光速を使ってる現在の定義は絶対の物差しです。つまりこの定義を使うと原理的には好きなだけいい精度で測ることが出来ます。例えば1nmの精度で何かを測りたければその精度が出るまで真空度を高めていけばいいです。さらに細かい、例えば0.01nmの精度を出したければさらに真空度を上げればいいです。このように、好きなだけ精度が上げられます。もちろん精度を無限に上げる事は出来ませんが、これは物差しが絶対的じゃないからではなく、単純に時間的に考えて無限の時間がかかるからと言う理由です。これまでの定義ではそもそも定義が絶対的では無かったために精度には限界が生じていましたが、光速による定義では原理的には無限に時間をかければ無限の精度を出せます。
光の速さ以上のものは無いんだから光の速さを100として設定したらいいんじゃないかと思ってしまうなぁ
えっ？人間が勝手に考えた10進数で表すからじゃないの？
「光速 ≡ 300,000,000m/s」 で定義してやっても良かったぐらいなのかな。まぁ、299792458のほうがリアリティがある気もするけど(^^;;
光速を定義してるわけじゃないのよ。長さの定義と時間の定義。
光速を絶対とした場合、長さを決めれば時間が決まり、時間を決めれば長ささが決まります。
@@kutsu_ 氏 メートルも秒の定義も時代とともに変わってきたのですね。あまり普遍的ではないのでしょう。だったら不変とされる光速を30万とまず決めてその後、長さ時間を決めた方が効率的かもというあなたの意見に賛成です。全くの素人の意見です。
いやいや、今まで使ってたメートルに合わせないと世界中が大混乱するからですよ。もともと使ってたメートル原器の長さが(だいたい)光速で1秒進んだ時の299792458分の1だったのでそれに合わせてます。勝手にキリがいいからと言う理由で30万キロを採用してしまえば世界中でそれまでに設計されてきたあらゆるものの長さが変わってしまいます。
長さが変わるって言うのは昔の本に書かれてる1mが指してる長さと現在の1mが指してる長さが変わるって意味です。そうすると大混乱します。
重量定義も厄介ですよ🎉
キログラム原器も廃止されました。
厄介なのは、現在の法律を使えないんですよ。だから、国際規格に合わせると、国内法は違反状態でトレサビリティが採れてオリマセン。
人間の必要範囲では問題ではないですけども科学的根拠は採れません。
多分、特殊相対性理論ではなく一般相対性理論だと思う。
特殊のほうが難しそうに感じるだろうけど、直線運動だけ。と言う特殊環境だけだから特殊相対性理論なんだよ。一般相対性理論は環境を限定しないから一般なんだけど
残念ながらそれはよくある誤解です。特殊相対性理論に重力の理論(時空の歪み)を組み込んだものが一般相対性理論です。光速云々とかは特殊相対性理論の範囲です。あと、特殊相対性理論は直線運動だけではありません。重力を考慮しないような運動は全部特殊相対性理論の範囲です。
もっと言うと、特殊相対性理論はかなり一般的に成り立つので(重力さえ無ければいい)素粒子論でも最初から特殊相対性理論は組み込まれています。量子論+特殊相対性理論=素粒子論です。量子論と相対論の統合に成功していないと言う話は一般相対性理論の話です。量子論と重力理論が上手く統一的に記述できてないからです。
@@vonneumann6161 言っている意味が伝わって無いな
一般の中の特殊相対性理論だろ。特殊相対性理論の中だけでしか光の速度を定義できないならば、一般相対性理論では光の速度が変わることになるだろ。特殊相対性理論の範囲外の一般相対性理論でも光の速度は一定と言いたいんだが
@@darkmarkx いや、up主は間違ってないだろってこと。特殊相対性理論によって光速が不変だと考えられているのは正しい。一般相対性理論に「よって」光速度不変の原理が正しいとされているのではない。あなたの言い方だと素粒子論によってエネルギー保存則が正しいと考えられている事になるけど、エネルギー保存則はもっと前から知られていたよね？って話。
ちなみに一般相対論だと光速は時空の歪みによって変わるからね。高校物理でやった媒質ごとに光速が変わるから光が屈折するっていうのと似たような事が時空の歪みによって起きるのが重力レンズ効果。
@@vonneumann6161 じゃ君は光速は不変じゃない。って言いたいのか？
@@darkmarkx あらゆる慣性系における光速は不変。
光の速度とギザの大ピラミッドの位置座標９桁が全てピッタリ一致する事の異常さを言及して欲しかった、とても人智の及ばない話しになると思うが、なんかロマンがあるよねぇ😚👽👽
光速度不変の原理とは
罪深い。
地球の表面上にて常に生活している人と、
スカイツリーの展望台にて従事している人や、ジェット機に毎日の、ように搭乗している人とでは、時間の過ぎ方が違うのである。
光速度が、どのような慣性系においても変わらない事を
認める限り、
時間の流れ方が人により違うということを示唆している。
高速は29から始まる9桁と言うことしか知らない！わら
全ては人間が都合よくなるように定義されている
例えば質量は、つい最近まではキログラム原器という物質で出来たものが基準だった
時間は太陽の周りをまわる時間から、長さ？？忘れたがなんでもよかったんだよ
ゲー世界のあるある９ならびも‥あともう少しで一万とか千の一歩手前‥つまりは“ちいと９”という事で‥“チート級”の語呂合わせ
その象徴的意図のお約束かもしれない‥。
表題だけ見てのコメントだけどあまりにバカバカしいので、人間が地球のサイズから1ｍという単位を設定した結果、光速度がたまたま９桁になっただけの話で仮にどこかの異星人が光速度を表していればまた違った桁数になるのは当たり前の話しである。