質問者は、シュレーディンガーの猫の問題に関連して、光の質量について疑問を持っており、E=mc²の公式を用いてその問題を考察しています。ここでは、光の質量についての理解、質量ゼロの光のエネルギー、そしてその結果としてどのように光が重力場に影響を受けるかに焦点を当てて解説します。
E=mc²と光の質量
アインシュタインの有名な式E=mc²は、エネルギー(E)と質量(m)が等価であることを示しています。この式を基にして、質量とエネルギーの関係を理解することができます。しかし、光の質量については一つの重要な例外があります。光は静止質量がゼロであり、質量としての定義はないものの、そのエネルギーはE=hf（fは周波数）という式に従い、エネルギーを持っています。
光の質量がゼロの理由
光は、波動の一種であり、質量を持たないため、その速度は常に一定です。これは、光が持つエネルギーがその質量によって変化しないことを意味します。質問者が示した式c=√(E/m)では、mがゼロの場合、cが無限大になるという結果になります。しかし、光の速度は常に299,792,458 m/sであり、これは質量ゼロであることが重要な要因となります。
質量とエネルギーの関係
光のエネルギーは、E=hfという式で表されます。ここでhはプランク定数、fは光の周波数です。この式から分かるように、光のエネルギーは周波数に依存しており、光の質量がゼロであることを考慮しつつ、そのエネルギーと波長は関連しています。光の振動数が異なることでエネルギーも異なり、それに伴い、光の重力場への影響も微妙に変わる可能性があります。
光の質量と重力場
質問者が述べたように、光のエネルギーが質量に関連しているため、光が重力場に影響されるのは納得のいくことです。実際、アインシュタインの一般相対性理論によると、エネルギーを持つ物質（光を含む）は重力場を歪め、光がその影響を受けることが示されています。つまり、光の質量がゼロであっても、光は重力場に影響され、直進性が完全に担保されているわけではないのです。
まとめ
光の質量はゼロであることは、物理学において重要な基本的な事実です。しかし、光が持つエネルギーはその振動数に依存しており、重力場に影響を受けることもあります。シュレーディンガーの猫の問題における「観測」がどのように物理学的に重要であるかと同じように、光の性質も量子力学と一般相対性理論の枠組みで深く理解されなければなりません。
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