Springen naar inhoud

Wanneer relatief en wanneer absoluut?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

PeterDemasure

    PeterDemasure


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 december 2010 - 10:00

Mijn zoon leest Einstein voor dummy's uit de bib van papa en komt soms met vragen af. Het relatief zijn van de Eenparig Rechtlijnige Beweging kon ik goed aantonen via het verhaal van de boot die afvaart met een slapende natuurkundige onder het dek (Galilei) en via wat gedachtenexperimenten (ik zet heel de wereld op een ruimteschip, je blijft achter op aarde, het ruimte vliegt langs je heen... wie beweegt er nu en en wie niet?.. antwoord: je kan enkel zeggen dat er beweging is tussen jou en het andere coördinatenstelsel)
Tot daartoe geen probleem.
Voor de eenparige versnelde beweging (algemene relativiteitstheorie) viel het AANVANKELIJK ook mee. Ik gebruikte het beeld van een astronaut die vanuit het moderschip in de vrije ruimte laveeert en steeds sneller viel naar een per definitie onzichtbaar zwart gat: die astronaut zou daar niets van merken: het zou voor hem overkomen alsof het moederschip dat heel ver weg lag, zich versnellend van hem verwijdert. Tot daartoe, vrij evident.
Blijft de vraag: kan je, standpunt aarde vanuit de algemene relativiteitstheorie, even goed zeggen dat de zon rond de aarde draait. Ik kon daarop niet antwoorden. Enerzijds lijkt mij zoiets prima. Maar anderzijds is daar toch de krom getrokken ruimte-tijd waardoor de zon duidelijk in het midden staat en de aarde gegeven de kromming de kortst mogelijk rechte lijn neemt. In het beeld van de ronddraaiende knikker in de emmer staat de zon toch ook in het middelpunt? Dus waar stopt hier het relatief zijn in het verhaal van de algemene relativiteitstheorie?

Veranderd door PeterDemasure, 27 december 2010 - 10:02


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 27 december 2010 - 12:17

kan je, standpunt aarde vanuit de algemene relativiteitstheorie, even goed zeggen dat de zon rond de aarde draait.

Er is niets mis met het geocentrische wereldbeeld. Alleen wordt de beschrijving van de beweging van de andere planeten moeilijker.
Het heliocentrische wereldbeeld geeft een eenvoudiger beschrijving en wint het daardoor van het geocentrische.

#3

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3161 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 december 2010 - 13:05

Als je je beperkt tot mechanica-experimenten zoals biljart binnen een vrij vallende lift, en de lift is klein genoeg, dan merk je niets abnormaals. Maar als de lift groter gekozen wordt (bijvoorbeeld zo groot dat het zwarte gat binnen de lift komt te liggen zonder dat je dat weet) dan verschijnen er raadselachtige krachten op de biljarttafel.

Voor het eenparig bewegende schip maakt de afmeting niet uit.

#4

PeterDemasure

    PeterDemasure


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 december 2010 - 15:47

Er is niets mis met het geocentrische wereldbeeld. Alleen wordt de beschrijving van de beweging van de andere planeten moeilijker.

Daar gaat het niet om: de kern van de relativiteit bestaat hier precies in dat het telkens gaat over twee coördinatenstelsel (of meerdere als deze equivalent zijn). ik wil het dus niet over een derde planeet hebben. Ik zal mijn vraag anders stellen: mag ik zeggen dat de zon rond de aarde draait door een ruimte die ze zelf krom trekt? Ik dacht van niet: de ruimte wordt voor 99,99..% gekromd door de zon en niet door de aarde. En dus is het de aarde die in de greep van de zon naar binnen getrokken wordt en niet omgekeerd. Ook loopt de tijd trager in de buurt van de zon. Ergens stopt hier de relativiteit maar ik kan niet zeggen waar precies. Dus: waar ligt de grens?

Veranderd door PeterDemasure, 27 december 2010 - 16:00


#5

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 28 december 2010 - 11:18

. Het relatief zijn van de Eenparig Rechtlijnige Beweging kon ik goed aantonen
antwoord: je kan enkel zeggen dat er beweging is tussen jou en het andere coördinatenstelsel)

Dus waar stopt het relatief zijn in het verhaal van de algemene relativiteitstheorie?


Een gedachtenexperiment stopt zodra je er harde cijfers and berekeningen tegenaangooit.

Aarde draait rond de zon = Eenparig Rechtlijnige Beweging

De mens heeft heel lang gedacht dat alles rond de aarde bewoog , zon en sterren .
Maar zodra men met instrumenten en berekeningen begon veranderde ons wereldbeeld .


Ook loopt de tijd trager in de buurt van de zon. Ergens stopt hier de relativiteit maar ik kan niet zeggen waar precies.


Uit de speciale relativiteit volgt de zogenaamde tijddilatatie volgens de Lorentzfactor.
Je begint met de relativiteitstheorie van Galilei vervolgens met de algemene relativiteitstheorie
en eindigt met de speciale relativiteitstheorie

de relativiteit stopt niet maar je springt gewoon van 1 theorie in de andere .

Nullius in Verba


#6

PeterDemasure

    PeterDemasure


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 december 2010 - 12:03

Ik denk echt niet dat wij eruit geraken. Vooreerst is de beweging van de zon geen ERB: een omringende beweging rond een as heeft altijd een versnelling. Twee, de speciale relativiteitstheorie is een speciaal geval van de algemene, nl in het geval dat de onderlinge versnelling nul is. Drie, het verhaal van Galilei is exemplarisch voor wat de speciale relativiteitstheorie is. Dus niets spreekt elkaar tegen.
Maar goed, laat ons het dus maar houden op de algemene relativiteitstheorie. Dit is dan de vraag: als ik volgens de algemene relativiteitstheorie mag zeggen dat de aarde rond de zon draait maar ook dat de zon rond de aarde draait; hoe kan ik dan tegelijkertijd beweren dat de ruimte naar de zon toe krom getrokken wordt en niet omgekeerd. In het ene geval is er inderdaad sprake van relativiteit, in het ander geval is het middelpunt een absoluut gegeven.

Veranderd door PeterDemasure, 28 december 2010 - 12:06


#7

krollie

    krollie


  • >25 berichten
  • 86 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 december 2010 - 12:20

als ik volgens de algemene relativiteitstheorie mag zeggen dat de aarde rond de zon draait maar ook dat de zon rond de aarde draait; hoe kan ik dan tegelijkertijd beweren dat de ruimte naar de zon toe krom getrokken wordt en niet omgekeerd. In het ene geval is er inderdaad sprake van relativiteit, in het ander geval is het middelpunt een absoluut gegeven.


Ook al wordt de ruimte door de zon meer krom getrokken dan dat de aarde de ruimte krom trekt, je kan nog altijd de baan van de zon beschrijven door de aarde 'vast' te zetten en de zon te laten bewegen. Relativiteit wil alleen niet zeggen dat de zon en de aarde zich hetzelfde moeten gedragen en dus op dezelfde manier de ruimte krommen.

#8

Rudeoffline

    Rudeoffline


  • >250 berichten
  • 624 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 december 2010 - 11:53

Blijft de vraag: kan je, standpunt aarde vanuit de algemene relativiteitstheorie, even goed zeggen dat de zon rond de aarde draait. Ik kon daarop niet antwoorden. Enerzijds lijkt mij zoiets prima. Maar anderzijds is daar toch de krom getrokken ruimte-tijd waardoor de zon duidelijk in het midden staat en de aarde gegeven de kromming de kortst mogelijk rechte lijn neemt. In het beeld van de ronddraaiende knikker in de emmer staat de zon toch ook in het middelpunt? Dus waar stopt hier het relatief zijn in het verhaal van de algemene relativiteitstheorie?

Het equivalentieprincipe geldt alleen lokaal in de ruimtetijd. Niet globaal! Je kunt niet een eenparige versnelling globaal over de ruimtetijd inwisselen voor een constant zwaartekrachtsveld, dat kun je alleen punt voor punt doen.

De aarde ervaart alle krachten die bij een rotatie om de hoek komen kijken, de Zon niet. Dus de twee situaties (aarde draait om zon en zon draait om aarde) zijn niet equivalent.

Laat ik het kort samenvatten: in de speciale relativiteitstheorie heb je een klasse waarnemers genaamd inertiaalwaarnemers. Deze zijn equivalent. Snelheid is relatief, versnelling is absoluut.

In de algemene relativiteitstheorie heb je een veel grotere symmetriegroep: versnelling is niet meer absoluut. Je kunt altijd lokaal in de ruimtetijd een zwaartekrachtsveld wegtransformeren door jezelf als versnellend te bestempelen. Dus lokaal kun je altijd de speciale relativiteitstheorie gebruiken. Dat is ook logisch: kromming manifesteert zich globaal, niet lokaal!

#9

Rudeoffline

    Rudeoffline


  • >250 berichten
  • 624 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 december 2010 - 11:59

Ik denk echt niet dat wij eruit geraken. Vooreerst is de beweging van de zon geen ERB: een omringende beweging rond een as heeft altijd een versnelling. Twee, de speciale relativiteitstheorie is een speciaal geval van de algemene, nl in het geval dat de onderlinge versnelling nul is.


Nee, dat is een misverstand. In de speciale relativiteitstheorie kun je prima versnellingen doorrekenen. De algemene relativiteitstheorie is een beschrijving van zwaartekracht in het relativistische paradigma.

Ik ben altijd wat verbaasd hoe hardnekkig dit misverstand is: waarom zou ik niet versnellingen kunnen doorrekenen? Als je echter de bewegingsvergelijking die rechtlijnige beweging in de ruimtetijd transformeert naar een versnellende waarnemer zul je al gauw zien dat er termen in je vergelijkingen bijkomen die de vorm hebben van een kromming (de zogenaamde Levi-Civita connectiecoefficienten). Dat is gezien het equivalentieprincipe ook logisch.

Een eenparig versnelde waarnemer zal bijvoorbeeld in de vlakke ruimtetijd een hyperbool afleggen. Daar heb ik geen algemene relativiteit voor nodig.

#10

*_gast_Steentje_*

  • Gast

Geplaatst op 09 januari 2011 - 19:44

Ik begrijp Peterdemasure maar vindt of begrijp echter geen antwoord in de posts...

De 'relativiteitstheorie' gaat -dacht ik toch- over 'relativiteit'.
Voor de speciale is dit vrij eenvoudig. Voor een eenaprige beweging mag iedereen zich als stilstaand beschouwen, en de andere als bewegend; beweging is relatief.

Hoe zit dat dan met de algemene relativiteitstheorie? Wat is er relatief?
Ik dacht dat versnelling (=zwaartkracht) relatief is.
Versnelling (zwaartekracht) is dus een illusie vermits er een referentiesysteem is waar de versnelling NIET geldt. Als ik van een brug spring en naar de aarde val dan ondervind ik in mijn referentiesysteem geen versnelling (ik voel ook niets) en het aardoppervlak komt versnelt naar mij toe.

Je kan nu gaan oordelen dat dat een waanbeeld is omdat ik niet als 'stilstaand' kan beschouwd worden waarbij de aardbol naar mij toe beweegt. Ah ja, kan je stellen, iemand die van een brug springt aan de andere kant van de aardbol gaat stellen dat hij stilstaat en de aardbol naar HEM beweegt, wat dus tegenstrijdig is met wat ik zeg aan deze kant van de aarbol (de aardbol kan niet gelijktijdig in twee tegenstellende richtingen bewegen).
Dit is echter een waanbeeld zolang je veronderstelt dat er één groot ruimtelijk kader is als referentiesysteem bestaat. En Einstein had aangetoond met de relativiteitstheorie dat zo'n groot algemeen referentiesysteem NIET bestaat.

Nu de twijfel. Vermits ik echter veel meer kennis heb van de speciale dan de algemene weet ik niet goed hoe te reageren op de vraag op wat er gebeurt met de aarde rond de zon. In het licht van het bovengaande zou ik zeggen: de 'middelpuntvliedende' krachten die de aarde ondervindt in haar baan om de zon zijn ook maar relatief. Je zou nu kunnen tegenargumenteren door te stellen dat je toch daadwerkelijk op een paardenmolen voelt dat je naar de buitenrand wordt geduwd... Helaas is dit ook maar aangezien jijzelf niet volledig vastzit aan de paardemolen. Waarom voel je de versnelling in een wagen waardoor je met je rug tegen de rugleunig gedrukt wordt? Omdat jijzelf met al je moleculen NIET aan die versnelling van de wagen onderhevig bent. Hetzelfde geschiedt als je op een paardenmolen staat, of op een paard zit. Ondervindt de aarde in een baan om de aarde de middelpuntvliedende krachten? Ik vrees van niet. Jij ondervindt middelpuntvliedende krachten als je in de wagen een bocht maakt. Las alle moleculen van je lichaam vast aan de wagen (cfr de aarde) en je ondervindt geen middelpuntvliedende krachten. De aarde mag dus als stilstaand beschouwd worden en het universum draait eromheen.
Of niet?

#11

*_gast_Steentje_*

  • Gast

Geplaatst op 14 januari 2011 - 17:17

Vermits hier niemand op reageert zal ikzelf nog het volgende toevoegen:

'Relativiteit' in 'Realtiviteitstheorie' slaat om de relativiteit van gelijktijdigheid.
Voor tov elkaar bewegende personen (referentiesystemen) zijn gelijktijdige gebeurtenissen voor de andere niet gelijktijdig.

#12

Rudeoffline

    Rudeoffline


  • >250 berichten
  • 624 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 januari 2011 - 10:26

Laat ik het nog maar eens benadrukken.

Er wordt vaak beweerd dat in de SRT snelheden relatief zijn en versnelling niet, terwijl in de ART versnelling ook relatief zijn. Dat klopt.

De reden is het equivalentieprincipe. Dat stelt dat lokaal in de ruimtetijd, dus "in kleine ruimtelijke gebieden en op korte tijdsspanne", een zwaartekrachtsveld kan worden gezien alsof jezelf in versnelling bent. Daarmee wordt bedoeld dat elk experiment wat je zou uitvoeren in beide gevallen exact dezelfde resultaten zou geven.

Maar de toevoeging lokaal in de ruimtetijd is cruciaal. In een lift die in de y-richting eenparig versnelt, zullen twee stenen die aan weerszijde worden losgelaten parallel in de -y richting naar beneden vallen. Echter, een zwaartekrachtsbron onder die lift zou de stenen naar het massamiddelpunt toe laten trekken! Hoe kleiner de lift wordt, des te kleiner zal de convergentie van de banen van de beide stenen worden. In een "infinitesimale lift" zouden de stenen parallel vallen, en zou een versnellende lift niet onderscheiden kunnen worden van een zwaartekrachtsveld.

Als de lift niet meer eenparig zou versnellen, dan zou je al gauw (zeg: na een paar seconden) ook gaan merken dat er geen zwaartekrachtsveld onder de lift zit.

Dus: lokaal in de ruimtetijd zijn zwaartekrachtsvelden en versnellingen equivalent, maar globaal absoluut niet meer!

De aarde die om de zon draait is een globaal proces. Probeer maar es een zwaartekrachtsveld te verzinnen wat exact alle krachten die je op aarde ondervindt zou reproduceren.

Als mensen dit niet goed begrijpen, dan raad ik ze bv aan

http://arxiv.org/PS_...2/9712019v1.pdf

van pagina 97-101 te lezen.

#13

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 28 januari 2011 - 21:49

Laat ik het kort samenvatten: in de speciale relativiteitstheorie heb je een klasse waarnemers genaamd inertiaalwaarnemers. Deze zijn equivalent. Snelheid is relatief, versnelling is absoluut.


Ik ben akkoord met je uitleg.Maar dat een voorwerp versneld wordt met a voor een inertiaal waarnemer dan een ander inertiaal waarnemer ook a zal vinden(Galilëi) en dus absolut is daar twijfel ik aan. Of bedoelt ge iets anders?
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#14

*_gast_Steentje_*

  • Gast

Geplaatst op 31 januari 2011 - 16:00

Als de lift niet meer eenparig zou versnellen, dan zou je al gauw (zeg: na een paar seconden) ook gaan merken dat er geen zwaartekrachtsveld onder de lift zit.

Klopt, maar waarom ervaar je versnelling in die lift?
Omdat die versnelling ingrijpt op de lift, maar niet op u (in die lift). Als al de moleculen van uw lichaam vastgelast worden aan de lift dan ondervindt je geen versnelling of zwaartekracht.
Die lift, of daaraan vasgekleefde lichaamsmoleculen, of de aarde rond de zon, ervaren op zich geen versnelling of zwaartekracht...
Zij kunnen zichzelf dus als stilstaand beschouwen denk ik dan zo...

#15

Jarneke

    Jarneke


  • >25 berichten
  • 29 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 februari 2011 - 12:34

Als al de moleculen van uw lichaam vastgelast worden aan de lift dan ondervindt je geen versnelling of zwaartekracht.

Verklaar je nader?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures