[ November 16, 2021 12.11am AEDT ] – アナディ、14歳、ジャンムー・カシミール州、インド
[ 答えてくれる先生 ]
クリス インピー
アリゾナ大学天文学の大学名誉教授
光は速いです。実際、それは存在する最速のものであり、宇宙の法則は、光より速く動くことはできないということです。光は毎秒186,000マイル（毎秒300,000キロメートル）で移動し、地球から月まで1秒強で移動できます。光は瞬く間にロサンゼルスからニューヨークへとストリーク（疾走する）することができます。
何かの1％と言えばそれほど多くは聞こえませんが、光であれば、それでも非常に高速です。時速700万マイル近くです。光速の1％の場合、ロサンゼルスからニューヨークに到着するのに1秒強かかります。これは、商用ジェット機よりも10,000倍以上高速です。
史上最速のもの
弾丸は2,600mph（4,200 kmh）で、音速の3倍以上になります。最速の航空機はNASAのX3ジェット機で、最高速度は7,000 mph（11,200 kph）です。それは感動的ですが、それでも光速の0.001％にすぎません。
最速の人工物は宇宙船です。彼らはロケットを使用して、25,000 mph（40,000 kmh）の速度で地球の重力から解放されます。最も速く移動している宇宙船は、NASAのパーカーソーラープローブです。 2018年に地球から打ち上げられた後、太陽の灼熱の大気をすくい取り、太陽の重力を利用して330,000 mph（535,000 kmh）に到達しました。それは目もくらむほど速いですが、それでも光速の0.05％にすぎません。
光速の1％でも難しい理由
人類が光速の1％に達するのを妨げているのは何でしょう？一言で言えば、エネルギーです。動いているオブジェクトはすべて、その動きによってエネルギーを持っています。物理学者はこれを運動エネルギーと呼んでいます。より速く進むには、運動エネルギーを増やす必要があります。問題は、速度を上げるのに多くの運動エネルギーが必要なことです。何かを2倍速く進めるには、4倍のエネルギーが必要です。何かを3倍速く進めるには、9倍のエネルギーが必要です。
たとえば、体重が110ポンド（50キログラム）のティーンエイジャーを光速の1％のスピードで移動させるには、200兆ジュール（エネルギーの測定値）がかかります。これは、米国の200万人が1日に使用するエネルギー量とほぼ同じです。
どれくらい速く移動することができるでしょうか？
光の速度の1％に達することは可能ですが、それは膨大な量のエネルギーを必要とします。人間は何かをさらに速く進めることができるでしょうか？
はい！しかし、エンジニアは物体を宇宙で動かすための新しい方法を見つける必要があります。 SpaceXやBlueOriginsで使用されている洗練された新しいロケットでさえ、すべてのロケットは、車のガソリンとそれほど変わらないロケット燃料を燃焼します。問題は、燃料の燃焼が非常に非効率的であるということです。
宇宙船を押す他の方法は、電気力または磁力を使用することを含みます。太陽に電力を供給するプロセスである核融合も、化学燃料よりもはるかに効率的です。
科学者たちは、スタートレックで人気のある超光速航法であるワープドライブを含め、高速で移動する他の多くの方法を研究しています。
何かを非常に速く動かすための1つの有望な方法は、ソーラーセイルを使用することです。これらは、宇宙船に取り付けられた大きくて薄いプラスチックのシートであり、通常の帆船を動かす風のように、太陽光がそれらを押すことができるように設計されています。いくつかの宇宙船は、ソーラーセイルを使用してそれらが機能することを示しました。科学者は、ソーラーセイルが宇宙船を光速の10％まで推進できると考えています。
ある日、人類が光速のごく一部に制限されなくなったとき、私たちは星々に旅行するかもしれません。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation から再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
