光と電波はどちらが速い？意外と知らない電磁波のスピードの真実

結論：光の速さ＝電波の速さ。ただし見え方や伝わり方に違いがある
光と電波はどちらも電磁波の一種
「電波は遅い」と誤解される理由
日常生活での光と電波の使われ方
「速さ」を語るときに気をつけたいこと
よくある質問（FAQ）

結論：光の速さ＝電波の速さ。ただし見え方や伝わり方に違いがある

「光と電波、どちらが速いのか？」という疑問は、学校で習う物理や日常生活の体験から自然と湧いてくる疑問です。結論から言えば、光と電波はどちらも「電磁波」であり、真空中では全く同じ速さで進みます。その速さは約秒速30万km（299,792,458メートル/秒）で、これを「光速（こうそく）」と呼びます。

ではなぜ「電波は遅い」「光の方が速く感じる」という印象があるのでしょうか？それは、光と電波の見え方・使われ方・届くまでの環境が違うからです。

「光と電波は同じ速さ」は本当か？

「光と電波は同じ速さで進むって本当？」という疑問は、非常に多くの人が抱きやすいポイントです。見た目も使い方もまるで違うこの2つが、どうして同じ速さで移動するのか不思議に思うのは当然です。しかし、結論から言うと光と電波は、真空中では同じ速さ、つまり光速（秒速約30万km）で進むというのは科学的に正しい事実です。

その理由は、光も電波も「電磁波（でんじは）」という、電気と磁気が組み合わさった波の一種だからです。電磁波にはいろいろな種類があり、波長（波の長さ）や周波数（1秒間に何回振動するか）によって分類されています。具体的には、以下のような種類があります：

ラジオやWi-Fiに使われる「電波」
リモコンに使われる「赤外線」
目に見える「可視光線（光）」
日焼けの原因になる「紫外線」
レントゲンの「X線」

これらすべては波長が違うだけで、本質的には同じ「電磁波」なのです。そして、電磁波は真空中ではすべて同じ速さ＝光速で進みます。この性質は、アインシュタインの特殊相対性理論にも深く関係していて、自然界の基本法則のひとつとされています。

では、なぜ「電波は遅い」と感じることがあるのでしょうか？それは、実際の使用環境で電波が障害物にぶつかったり、情報の処理に時間がかかったりすることがあるからです。例えば、スマホの電波が届きにくい場所では、通信が遅れることがありますが、これは「電波の速さが遅い」わけではなく、伝わりにくい・干渉を受けているだけなのです。

一方、光は直進性が強く、レーザーや光ファイバーなどで正確に伝えることができます。ただし、ガラスや水などを通るときは、やはり速度が遅くなります。つまり、どちらも媒質の影響を受けるという点では共通しています。

このように、「光と電波の速さは同じ」というのは、真空中という理想状態での話であり、現実の環境では状況によって体感が異なるという点を理解することが重要です。

光速とは何か？数字で見るその速さ

「光速（こうそく）」とは、光や電波などの電磁波が真空中を進むときの最大の速さのことです。私たちが日常で使う「速い」という感覚とは比べものにならないほどのスピードで、光速は物理学における重要な定数として知られています。

その値は正確に、

光速（c）＝ 299,792,458 メートル/秒（約30万km/s）

この数字は、1秒間に光が約30万キロメートル進むことを意味しています。地球の円周が約4万kmなので、わずか1秒で地球を7周半もできる速さです。これは私たちが想像できる範囲をはるかに超えた速度です。

この「光速」は、物理学では普遍的な上限速度として位置づけられており、これを超える速さで情報や物質が移動することはできないとされています。アインシュタインの「特殊相対性理論」でも、光速は宇宙のルールの基礎として扱われています。

光速は記号で「c」と表され、電磁波の速度や、時間と空間の関係式（E=mc²など）にも使われます。また、真空中ではどんな種類の電磁波でもこの速度で伝わります。つまり、可視光線も赤外線も電波も、すべて同じ光速で移動しているのです。

ただし、空気中・水中・ガラス中などのように、物質を通るときには光速はやや遅くなります。これは物質の中で光が電子などと相互作用し、進む経路が変わるためです。たとえば：

空気中：光速の約99.97%
水中：光速の約75%
ガラス中：光速の約65%前後

このように、「光速」とは真空中における電磁波の最高速度であり、電波・光・赤外線などすべての電磁波が従う共通のルールです。その驚異的な速さは、私たちの生活や科学技術の多くの分野に影響を与えています。

状況によって速度が変わることもある

ここで重要なのが、光や電波が通る「環境（媒質）」によって、その速さは変わるという点です。

たとえば、ガラスや水などを通るとき、光のスピードは遅くなります。同様に、電波も金属や壁などを通過するときに減衰（エネルギーの損失）や遅延が発生します。これが「電波が遅い」と感じられる理由の一つです。

また、私たちが普段使う「通信速度」は、データの処理速度や「通信機器の反応時間」も関係しているため、「電波の物理的な速さ」とは少し意味が異なります。

このように、光と電波は本来同じ速さであるにも関わらず、「速く感じる・遅く感じる」には様々な要因が関係しているのです。

光と電波はどちらも電磁波の一種

「光と電波は速さが同じ」と言われると、「本当に？」「見た目も性質も違うのに？」と疑問に思う方もいるかもしれません。しかし、これはしっかりとした科学的根拠に基づいた事実です。なぜなら、光と電波はどちらも「電磁波」という同じカテゴリに属する現象だからです。

電磁波の種類と分類

電磁波は、電場と磁場が交互に振動しながら空間を伝わる波です。その電磁波は波長によって分類され、さまざまな種類があります。以下に代表的な電磁波を波長の長い順に並べてみましょう：

電波（AMラジオ、FM、テレビ、Wi-Fiなど）
マイクロ波（電子レンジ、Bluetoothなど）
赤外線（リモコン、赤外線カメラ）
可視光線（私たちの目に見える光）
紫外線（日焼けの原因）
X線（レントゲン撮影など）
ガンマ線（放射線治療など）

このように、電波と光は、単に波長の長さが違うだけで、本質的には同じ「電磁波」なのです。

光と電波の波長と周波数の違い

光と電波はどちらも「電磁波」ですが、それぞれ波長（はちょう）と周波数（しゅうはすう）が大きく異なります。この違いが、見た目や使われ方、感じ方に影響を与えているのです。

まず、用語を確認しましょう：

波長（λ・ラムダ）：波の1周期の長さ。単位はメートル（m）やナノメートル（nm）など。
周波数（f）：1秒間に波が何回振動するか。単位はヘルツ（Hz）です。

電磁波の速さは以下の式で表されます：

速さ（v）＝ 周波数（f）× 波長（λ）

この式から分かるように、波長と周波数の関係は反比例です。つまり、周波数が高くなると波長は短くなり、周波数が低くなると波長は長くなります。

光（可視光）の波長と周波数

私たちの目に見える「可視光線」は、波長が非常に短く、周波数が高いという特徴を持ちます。

波長：約400〜700ナノメートル（nm）
周波数：約430〜770テラヘルツ（THz）

例えば、青い光は波長が短く、赤い光は波長がやや長めです。この違いによって、私たちは色を識別できるのです。

電波の波長と周波数

一方、電波は光に比べてはるかに波長が長く、周波数が低いです。用途によってさらに細かく分類されます：

AMラジオ：波長＝数百メートル、周波数＝約500kHz〜1.7MHz
FMラジオ：波長＝数メートル、周波数＝約76〜95MHz
Wi-Fi：波長＝数センチ、周波数＝2.4GHz または 5GHz
Bluetooth：波長＝約12cm、周波数＝2.4GHz

このように、電波は用途に応じてさまざまな波長・周波数が使い分けられています。波長が長いと、障害物を回り込んで進む「回折（かいせつ）」が得意になり、遠くまで届きやすくなります。

波長と周波数の違いが使い方に影響

波長が短く周波数が高い光（可視光線）は、直進性が高く、情報の正確な伝達に向いているため、光ファイバー通信などに利用されます。

一方、波長が長い電波は、広範囲に届きやすく、建物の中にも回り込むため、テレビ・ラジオ放送、Wi-Fi、スマホ通信など、空間を伝わる通信手段に適しています。

このように、光と電波の波長・周波数の違いが、それぞれの特性や用途を決定づけているのです。ただし、速さ（光速）自体は変わらない点に注意しましょう。

電磁波の速度は波長に関係ない？

「波長や周波数が違うなら、速度も違うのでは？」と思うかもしれません。しかし、媒質（空気、水、真空など）によって伝わるスピードは一定であり、波長や周波数の違いが直接的に速度を変えることはないのです。

このことから、光と電波は見た目も用途も異なるにもかかわらず、真空中でのスピードはまったく同じ＝光速であると結論づけられるのです。

また、電磁波である以上、その伝播には「質量」を持たないという特徴も共通しています。これは、光や電波が非常に速く伝わる理由の一つでもあります。

このように、科学的な観点から見ても、光と電波は「形の違う兄弟」のような関係であり、その速さに違いはありません。

「電波は遅い」と誤解される理由

前のセクションで解説したとおり、光と電波はどちらも電磁波であり、真空中では同じ速さ＝光速で伝わります。しかし、多くの人が「電波は光より遅い」と感じているのも事実です。ではなぜそのような誤解が生まれるのでしょうか？ここでは、日常生活や通信技術の中で「電波が遅く感じる」理由を詳しく見ていきましょう。

Wi-Fiやラジオの通信遅延

「Wi-Fiが遅い」「動画が止まる」「ラジオ放送に時差がある」など、私たちがよく体験する「遅い」と感じる現象の多くは、実は電波そのものの速さではなく、機器の処理速度や回線の混雑、データの量が原因です。

例えば、Wi-Fi通信では、スマートフォンとルーターの間で電波がやり取りされますが、この通信にはルーターの処理速度や周囲の電波干渉などが影響します。電波自体は光速で飛んでいますが、情報の送受信にかかる処理時間が「遅く感じる原因」なのです。

また、ラジオ放送は放送局で音声データをデジタル処理し、それを再度電波で送信しているため、アナログに比べて数秒の遅延が発生します。これも「電波＝遅い」という印象を強める一因です。

光ファイバー通信と比較されやすい

「光と電波のどちらが速いのか？」という疑問が出る背景には、日常生活で頻繁に登場する「光ファイバー通信」と「無線通信（電波）」の違いが関係しています。どちらもインターネット通信に使われていますが、その使われ方や体感速度に違いがあるため、比較されやすいのです。

まず、光ファイバー通信とは、ガラスやプラスチックの細い繊維（ファイバー）を通して、光を用いてデータを送受信する通信方式です。非常に高速かつ安定しており、現在では家庭用のインターネット回線や、企業のデータセンター間の通信などに広く利用されています。

一方、無線通信は、Wi-Fiや携帯電話（4G・5G）、Bluetoothなどに使われており、空中を飛ぶ電波でデータをやり取りする方式です。ケーブルが不要で便利な一方で、周囲の環境（壁、電子レンジ、他の機器）によって通信が不安定になることもあるという特徴があります。

速度の体感の違いとその理由

どちらの方式も、物理的には光速に近いスピードで通信が行われていますが、私たちが実際に使ってみたときの「速さの印象」には差が出ます。

光ファイバー通信：高速・安定・大容量。動画視聴やオンライン会議でも途切れにくい。
無線通信（電波）：場所や時間帯によって速度が不安定になる。障害物の影響を受けやすい。

このため、多くの人が「光の方が速い」「電波は遅い」という印象を持つようになります。しかし、この違いはあくまで通信経路や処理方式の違いによるものであり、電磁波そのものの速さではないという点が非常に重要です。

比較される理由は「使われるシーンの違い」

光ファイバー通信は、有線のため物理的に設置された回線上を光が伝わるのに対し、無線通信は目に見えない電波が空気中を飛ぶため、実際に使うシーンが違います。

例えば、

自宅でパソコンを使う場合：光ファイバー通信が主流
外出先でスマホを使う場合：携帯電波（無線）が中心

このように、使う場所や状況に応じて異なる技術が使われており、両者の比較は自然に行われやすいのです。ただし、どちらが「物理的に速いか」と問われた場合、光と電波はどちらも本質的には光速であり、優劣はありません。

したがって、「光ファイバー通信の方が速くて優秀、電波は遅くて劣っている」といったイメージは、技術的・物理的な誤解から生じているものであり、実際にはどちらも目的に応じて適切に使い分けられているのです。

「速さ」と「届くまでの時間」は違う

ここで重要なのは、「電波が遅い」と感じる原因が、電波自体の物理的な速さではなく、システム全体での遅延にあるということです。

たとえば、宇宙からの衛星放送は、電波が地上から人工衛星を経由してテレビに届くため、最大で1秒程度の遅れが生じます。これは距離が長いためで、電波の速さは光速でも、数万kmの距離を移動するにはそれなりの時間がかかるということです。

また、スマートフォンで通話するときも、インターネット回線を経由するIP電話の場合、音声をデジタル処理しパケット化してから送受信するため、数百ミリ秒の遅延が発生することがあります。これも電波の速度とは直接関係のない話です。

このように、「光は速くて電波は遅い」と感じられる背景には、機器の処理・通信距離・回線の混雑といった、さまざまな要素が複雑に絡み合っています。正しく理解することで、物理的な現象と技術的な仕組みを区別して考える力がつきます。

日常生活での光と電波の使われ方

「光と電波の速さは同じ」と言われても、イメージしづらい方も多いかもしれません。そこでこの章では、私たちの身の回りにある具体的な例を通じて、光と電波の違いや速さの体感についてわかりやすく説明していきます。

スマホの通信と光の速さ

スマートフォンは、普段から電波を使って通信をしています。たとえば、携帯電話回線（4G、5Gなど）は、電波を使って音声やデータを基地局とやり取りしています。一方、自宅のインターネット回線が「光回線」である場合、光ファイバーを通じて光によってデータをやり取りしています。

ここで注目すべきは、電波と光の両方が通信に使われているという点です。

スマホ → 携帯基地局：電波
基地局 → インターネット網：光ファイバー（光）

つまり、私たちがYouTubeを見たり、LINEを送ったりする時、その情報は電波で空を飛び、途中からは光で地中を走っているのです。どちらも光速で伝わっており、体感的には違いがないように思えるかもしれませんが、電波は建物の遮蔽物や距離の影響を受けやすく、通信速度が不安定になることがあるため、「光回線の方が速い」と感じられがちです。

テレビのリモコンと電波放送

次に、「赤外線リモコン」と「地上波テレビ放送」を比べてみましょう。

テレビのリモコン：赤外線（光の一種）
テレビ放送：電波

リモコンから出ている赤外線は私たちには見えませんが、これは可視光の外にある近赤外線で、やはり光の一種です。リモコンのボタンを押すと、赤外線が光速でテレビに届き、すぐに反応が返ってきます。

一方、テレビの放送は放送塔から電波によって送られており、距離があるため数ミリ秒から数十ミリ秒の遅延が発生することもあります。これは距離によるもので、電波そのものの遅さではありません。

GPSや人工衛星に使われる電波

GPS（全地球測位システム）は、人工衛星から地上のスマートフォンやカーナビに電波を送って、位置情報を知らせる仕組みです。これらの人工衛星は地球の上空約20,000kmの軌道を回っています。

GPS信号は電波であり、この長い距離を光速で移動しているため、1秒かからずに地上まで届きます。ただし、複数の衛星とのやり取りや、電波の受信に伴う処理にわずかな時間がかかるため、「GPSの位置がズレてる」と感じることもあります。

このように、実生活の中で光と電波はさまざまな用途に使われており、その速さはどちらも驚異的です。違いがあるように感じるのは、使われる場面や環境、処理方法の差であって、物理的な速さ自体は同じであることを理解しておくことが大切です。

「速さ」を語るときに気をつけたいこと

「光と電波はどちらが速いのか？」というテーマについて理解を深めるうえで、非常に重要なのが「速さとは何か？」という視点です。科学的には光も電波も光速で移動しますが、私たちが日常で感じる「速さ」には、物理的な速さ以外の要素が多く含まれています。この章では、「速さ」を語る際に誤解しやすい点や注意すべきポイントを解説します。

空気やガラスなど媒質の影響

電磁波（光や電波）の速さは、伝わる「媒質」＝物質の種類によって変わることがあります。最も速いのは「真空中」での速度で、これが「光速（約30万km/s）」とされます。しかし、実際には光も電波もさまざまな物質を通って伝わるため、その物質の屈折率（くっせつりつ）によって速さが遅くなります。

空気中：光速の約99.97%
水中：光速の約75%
ガラス中：光速の約65%〜70%

たとえば、光ファイバーではガラスの中を光が進んでいますが、その速度は真空中の光速よりも遅くなっています。同様に、電波も空気中や壁を通るとき、吸収・反射・屈折などの影響を受けて減衰（弱くなる）することがあります。

このため、「光の方が速い」「電波は遅い」と感じるのは、媒質による影響の違いによる部分が大きいのです。

光の屈折と電波の減衰

光には「屈折」という現象があります。これは、光が空気から水、またはガラスなど異なる媒質に入るときに進行方向が曲がる現象です。この屈折の原因は、光の速度が媒質によって変わるためです。

同様に、電波も建物の壁や家具などにぶつかると減衰したり、反射・散乱したりします。これによって、Wi-Fiの電波が部屋の奥まで届かない、あるいは通信が不安定になるという現象が起こります。

どちらも「速さが変化した」と感じられがちですが、正確には進む方向や強度が変化したことによる現象であり、根本的な電磁波の速度自体が変わったわけではない点に注意が必要です。

「通信速度」と「伝搬速度」の違い

もう一つ混同しやすいのが、通信速度（データ転送速度）と、伝搬速度（物理的な波の速さ）の違いです。

伝搬速度：電波や光が物理的に空間を進む速度（＝光速）
通信速度：1秒間にどれだけのデータを送受信できるか（例：Mbps、Gbps）

通信速度が遅いからといって、電波や光が遅く進んでいるわけではありません。あくまで、送受信機器の処理能力や回線の混雑状況によってデータの量が制限されているだけなのです。

この違いを理解していないと、「電波の方が通信速度が遅い＝電波は遅い」という誤解につながってしまいます。物理現象とデジタル通信の仕組みを分けて考えることが大切です。

まとめると、速さを語る際には以下の点に注意が必要です：

「光速」は真空中での速度であり、媒質によって変わる
見た目の印象や通信の遅延は、物理的な速度とは別問題
光と電波は本質的に同じ速度で伝わっている

こうしたポイントを押さえることで、「光と電波の速さ」について、より正確で納得のいく理解が得られるでしょう。

よくある質問（FAQ）

光と電波の速さについて調べていると、よく出てくる疑問や混乱しやすいポイントがあります。この章では、読者の皆さんが抱きがちな「あるあるな疑問」に対して、やさしく、かつ科学的に正確に答えていきます。

電波の方が遠くまで届くのになぜ遅い？

「電波は遠くまで届くのに遅いのでは？」という疑問は多くの人が持つものです。結論から言うと、電波は光と同じ速さ（光速）で移動していますが、通信システム全体の仕組みにより、遅く「感じる」ことがあります。

たとえば、電波はテレビ放送やラジオ、GPSなどで長距離を安定して伝えることが得意です。一方、光（可視光線や赤外線）は直進性が強く、障害物に弱いため、遠くに届きにくい傾向があります。

つまり、電波が「遠くに届く＝速い」ではなく、用途や性質によって届きやすさと体感速度が違うという点に注意が必要です。

電波と光の速度が同じって本当？

はい、本当です。電波も光も「電磁波」であり、真空中では同じ速度、すなわち秒速約30万km（光速）で進みます。違って見えるのは、波長や周波数、そして使われる場面の違いからくる「印象」や「体験の差」によるものです。

たとえば、赤外線リモコン（光）とBluetoothイヤホン（電波）では、リモコンの方が瞬時に反応するように感じられますが、それは機器の処理時間の差や、電波の干渉などの影響があるからで、電磁波そのものの速さは関係ありません。

電波と音波は何が違うの？

電波と音波は全く性質の異なる波です。以下に主な違いをまとめます：

項目	電波（電磁波）	音波
波の種類	電磁波	機械波（縦波）
伝わる速さ	光速（約30万km/s）	音速（約340m/s）
媒質が必要か	不要（真空中でも伝わる）	必要（空気・水・金属など）
用途	通信・放送・レーダーなど	音楽・声・騒音など