日本大学理工学部

Step2

電磁波の不思議 ~光速より速く伝搬することもある群速度~

応用情報工学科

アインシュタインの相対性理論発表以来「全ての物質・情報は光の速度を超えることはない」ということは常識となっています。それではこの世の中に光速を超えるものが存在しないのかと言えばそんなこともありません。例えば群速度か光速を超える場合というものがあります。これは相対性理論が発表された当時、それに対する反証として議論されました。この混乱は、ゾンマーフェルトとブリアンが「波頭の伝搬速度が光速を超えることはない」ことを証明し、収斂しました。しかし、混乱の大本は「群速度=情報伝達速度」という誤解にあります。この誤解は未だに尾を引き2000年代になっても超光速通信の可能性が話題になるぐらいです。

この授業では、電磁波にまつわる速度(位相速度・群速度・波頭速度・エネルギー速度等)について簡単に説明します。また電磁パルスにおける群速度の定義およびなぜ超光速になり、それが物理的になぜ正しいかを簡単に説明します。

細野 裕行
細野 裕行
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