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音と光のもしも

光が音と同じ遅さだったら? 雷と太陽の光の事実から想像してみた

このページの公開: / 最終更新: / 書いた人:イマジンノート編集部

文字
光がのろのろ歩く世界の想像のイメージ
想像のイメージ(AI で作成)。本物の写真ではありません

この記事のあらまし

雷が光ってから音が聞こえるまでに差があるのは、光のほうが音よりずっと速いからです。気象庁、JAXA、東北大学の事実を土台に、もし光が音と同じ遅さでしか進まなかったら、朝日も雷も海の景色もどう変わるのかを想像しました。

分かっていること公式の資料に書かれている事実

  • 雷の音は空気がしん動することで伝わり、1秒間でおよそ340メートル進む。[出典1]
  • 雷が鳴るとき、光と音はほぼ同時に発生しているが、光のほうが音よりもずっと速く伝わるので、音は遅れて聞こえる。[出典1]
  • 光ってから音が聞こえるまで何秒かを数えると、雷がどのくらい近いところで鳴っているかがわかる。[出典1]
  • 光の速さは毎秒29万9792.458キロメートル。[出典3]
  • 地球と太陽のきょりは1億4960万キロメートル。[出典3]
  • 太陽から出た光は、約8分後に地球に届く。[出典3]
  • 水中を伝わる音の速さは、毎秒約1500メートル。空気中の音の速さは毎秒340メートル。[出典2]

事実から考えると事実から一歩ずつ推したこと(推測)

  1. 光の速さは毎秒29万9792.458キロメートル、音は1秒間に約340メートル光が音と同じ遅さになったら、遠くの景色は届くまで時間がかかる。たぶん、10キロ先の山は、見えるまでに何十秒も待つことになる。
  2. 地球と太陽のきょりは1億4960万キロメートル、光は約8分で届く光が音の速さでしか進まないなら、1億4960万キロメートルを1秒に約340メートルで進むことになり、太陽の光が地球に届くまで約14年かかる。朝日は、14年ほど前に太陽を出た光になるかもしれない。
  3. 光ってから音が聞こえるまでの秒数で、雷までの近さがわかる光と音が同じ速さなら、雷の光と音は同時に届くかもしれない。秒を数えて近さを知る方法は、使えなくなる。
  4. 水中の音の速さは毎秒約1500メートル光が空気中の音の速さまで遅くなるなら、海の中では、たぶん音のほうが光より先に届く。イルカの声が聞こえてから、姿が見えるかもしれない。

想像の世界その先の想像(絵は AI のイメージ)

朝日はむかしの光の想像のイメージ
朝日はむかしの光空がだんだん明るくなる。でも、いま見えているのは、14年ほど前に太陽を出た光だ。みんな「きょうの朝日は、ぼくが小さいころの太陽だね」と笑っている。想像のイメージ(AI で作成)
遅れてやってくる景色の想像のイメージ
遅れてやってくる景色友だちが手をふっている。その姿が見えるまで、ちょっと待つ。街では、待ち合わせの合図に、手をふる代わりに大きな声を出す。声のほうが先に届くからだ。想像のイメージ(AI で作成)
光より先に鳴る海の想像のイメージ
光より先に鳴る海海の中では、音がびゅんと飛んできて、あとから光がのろのろ追いかける。深い海の底では、音のうずの中で、光が遅れて到着するのを待っている。想像のイメージ(AI で作成)

想像の生き物

想像の生き物「ひかりまちガメ」のイメージ

ひかりまちガメ

景色が届くのをのんびり待つカメ。目の前の花に光が届くまで、じっと動かない。背中のこうらは、遠い星の光をためる小さなランプになっている。

もとにした事実:光が音と同じ遅さで進む

ほかの考え方

  • 光が遅くなると、見ているものは古い姿ばかりになる。便利な世界ではなく、混乱する世界として想像することもできる。
  • 光の速さは、太陽の光や星の見え方だけでなく、宇宙の決まりごとと深く関わっているかもしれない。変えてしまうと、ここで想像した以上のことが起きる可能性もある。

よくある質問

雷は、なぜ光ってから音が遅れて聞こえるの?
雷が鳴るとき、光と音はほぼ同時に発生していますが、光のほうが音よりもずっと速く伝わるので、音は遅れて聞こえます(気象庁の説明)。
太陽の光は、地球に届くまでどれくらいかかる?
約8分です。地球と太陽のきょりは1億4960万キロメートルで、光の速さは毎秒29万9792.458キロメートルです(JAXA宇宙科学研究所の説明)。
音は空気中と水中で、どちらが速い?
水中のほうが速いです。空気中は毎秒340メートル、水中は毎秒約1500メートルです(東北大学の説明)。

出典

  1. 気象庁「雷(かみなり)が光ってから、音が聞こえるまでに差があるのは、なぜですか?」
  2. 東北大学 金属材料研究所「研究内容-超音波と力学的性質」
  3. JAXA宇宙科学研究所「地球から太陽までは、何光年ですか?」

「分かっていること」の文は、出典のページに書かれていることだけで書いています。「事実から考えると」と「想像の世界」は編集部の考えで、確かめられたことではありません。誤りに気づいたら訂正の申し出からお知らせください。

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