光速を秒速・時速・マッハで換算するとどのくらいの速さになる？

光に速さがある、という事は多くの方がご存知だと思います。「光は1秒間に地球を7周半回る」という事を聞いたことがある方もきっといることでしょう。光の速さは「光速」という単位で表現します。

光速と言われて「ものすごい速いんだろうな」という事は漠然と理解しているものの、光速が時速、時速、或いはマッハだと、どれくらいかは分からない人がほとんどんだと思います。そこで、この記事では、光速をより身近に感じてもらえるような話をお伝えしていきます。

次郎

光速と言われても速すぎて全然イメージが湧かないや。

光速を秒速・時速・マッハで換算すると？

まずは光速を次のような身近な速度に換算してみます。

光に速さがあるということに科学者たちが気付いてから、光の速さを測定するための実験が繰り返し行われてきました。

そして、遂に1849年、実験の成果により

であるということがわかりました。ざっくりというとおよそ秒速30万キロメートルですね。

では、時速だとどれくらいの速さになるのでしょうか？秒速を時速で換算するためには3,600を掛けてあげればOK（1時間は60分、1分は60秒、60×60=3600）ですから

ということになります。時速10億キロメートルと言われても全くピンときませんが、地球から木星までの距離と同じです。それでもあまりイメージが湧かないかもしれませが、1時間で木星まで行けるわけですから凄まじい速さだということはなんとなく伝わるのではないかと思います。

戦闘機やコンコルドなどものすごい速さで移動する乗り物を紹介するとき「マッハ○○」という単位を使うことがあります。「マッハ」は音速に対する速度のことを表しています。ですからマッハ1というのは音速の事であり、時速で表すと1,225キロメートルです。

このマッハという表現は日常生活で使う事はほとんどないわけですが、たとえば「ウルトラマンタロウはマッハ20」で飛ぶ、のような感じで漠然と速いものを表すときに使うこともあります。ちなみにジャンボジェットの飛行速度は時速864キロ、マッハで表すとマッハ0.8です。

では光の速さをマッハで表現してみましょう。マッハで表するためには10億8000万キロメートルを1,225で割ればよいので、

ということになります。先ほども触れたようにマッハというのは音速を1にした単位ですから、光の速さは音速の何倍ですか？と聞かれれば88万倍の速さということになるのです。

花子

こうやって聞くと光と音も速さが全然違うのね。

ここまでの紹介では、あまりに数字が大きすぎてしまって光速というものが分かりづらいという方もいらっしゃるかと思います。そこで光速を身近に感じるための例を幾つか紹介します。

地球～月までの距離は約38万4,400㎞です。スペースシャトルで移動すると直線距離を移動して約14時間、時速300㎞の新幹線で行くと46日以上かかる計算になります。

しかし、光の速度で移動できれば、わずか2秒で到着します。新幹線で1ヶ月半かかる距離を2秒で到着できるのですから光のスピードってほんとにすごいですね！

地球から太陽までの距離は約1億5,000万㎞です。月と同様、スペースシャトルで移動するとして約228日、仮に新幹線で向かうとなんと50年もかかる計算になります。

この距離を光のスピードで移動すると8分20秒で到着することができるのです。このように私たちにとって身近な星を基準に見てみると光の速さを少し身近に感じることができるのではないでしょうか？

太郎

光速ってこうやって見てみると、異常なくらい速く感じるよね。

今回は光の速さについていろいろとお伝えしてきました。ただ、結局、光のスピードを時速で換算しても全然身近に感じられないという方も多いのではないでしょうか。

ところが、宇宙にはこの光の速さで移動して何年かかるかという単位の「光年」という単位もあるのです。遠い惑星になると“何万光年”というスケールで表すこともあるので、宇宙って半端なく広いんですね・・・