Springen naar inhoud

Relatieve snelheid t.o.v. deeltjes in cern?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 oktober 2011 - 14:01

Hoe zit het betreft de relatieve snelheid van een deeltje in de deeltjesversneller in CERN en onze eigen snelheid?

Als men een deeltje versnelt tot nagenoeg c, hebben wij als "buitenstaanders" dan ook een relatieve snelheid van nagenoeg c?

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

#2

Neutra

    Neutra


  • >250 berichten
  • 354 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 26 oktober 2011 - 18:50

Als A een snelheid v t.o.v. B heeft,
dan heeft B een snelheid v t.o.v. A (maar wel de andere kant op).

Veranderd door Neutra, 26 oktober 2011 - 18:51


#3

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 oktober 2011 - 14:34

Als A een snelheid v t.o.v. B heeft,
dan heeft B een snelheid v t.o.v. A (maar wel de andere kant op).



Dat klopt, maar wat ik hier wil aankaarten is dat er vele deeltjes zijn die ons met c bereiken. Waarom zou je dan niet mogen stellen dat wij t.o.v. die deeltjes ook met c gaan?

#4

Rogier

    Rogier


  • >5k berichten
  • 5679 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 oktober 2011 - 15:21

Dat klopt, maar wat ik hier wil aankaarten is dat er vele deeltjes zijn die ons met c bereiken. Waarom zou je dan niet mogen stellen dat wij t.o.v. die deeltjes ook met c gaan?

Deze stelling:

Als A een snelheid v t.o.v. B heeft,
dan heeft B een snelheid v t.o.v. A (maar wel de andere kant op).

Geldt wanneer A en B fysiek gezien geldige waarnemers of inertiaalstelsels zijn.

Een foton (of iets anders dat zich t.o.v. ons met de lichtsnelheid voortbeweegt) is geen inertiaalstelsel.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

#5

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 oktober 2011 - 15:30

Deze stelling:

Geldt wanneer A en B fysiek gezien geldige waarnemers of inertiaalstelsels zijn.

Een foton (of iets anders dat zich t.o.v. ons met de lichtsnelheid voortbeweegt) is geen inertiaalstelsel.


Maar onze snelheid t.o.v. een muon grenst dan toch wel aan de lichtsnelheid?

#6

Rogier

    Rogier


  • >5k berichten
  • 5679 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 oktober 2011 - 13:29

Maar onze snelheid t.o.v. een muon grenst dan toch wel aan de lichtsnelheid?

Klopt.

Om die reden verloopt de tijd van een muon voor ons veel langzamer (en omgekeerd) :

In de hogere atmosfeer worden door botsing tussen kosmische straling en de atmosferische deeltjes muonen gevormd. Die deeltjes zijn zeer instabiel en vervallen bijna onmiddellijk: ze hebben een halfwaardetijd van τ = 2,20 * 10 − 6 seconden. Zelfs met een snelheid die de lichtsnelheid benadert, zouden ze niet lang genoeg bestaan om bij de aardbodem te komen. Toch kunnen daar veel muonen gemeten worden. Dat komt omdat deze muonen zo snel gaan dat de tijd voor hen trager gaat en ze dus in hun eigen "tijdservaring" lang genoeg overleven om een grotere afstand te kunnen overbruggen dan men op grond van de halfwaardetijd (en dus levensverwachting) verwacht.

Met andere woorden: een 'eigen' seconde (eigentijd) van een muon dat beweegt tegen de lichtsnelheid verloopt voor een stilstaande waarnemer trager dan een seconde die deze waarnemer 'op het eigen horloge' ervaart. De eerder genoemde halfwaardetijd is dan ook uitgedrukt in seconden voor een stilstaande waarnemer, maar wordt in feite in de beleving van de stilstaande waarnemer uitgerekt (de tijddilatatie) door de snelheid die het deeltje heeft.

Een dergelijk gedocumenteerd experiment werd in 1941 uitgevoerd door de natuurkundigen D. Hall en Bruno Rossi, op twee verschillende hoogtelokaties bij Mount Washington in het noordoosten van de Verenigde Staten (hoogteverschil bijna 2000m). In 1963 werd dit experiment herhaald door de Amerikanen David H. Frisch en James H. Smith die hun werk op film vastlegden.

Op de website hyperphysics staat een dergelijke berekening met een vergelijking van de waarnemingen in de stelsels van het inval en de waarnemer op aarde.

(bron)
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

#7

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 oktober 2011 - 13:42

Klopt.

Om die reden verloopt de tijd van een muon voor ons veel langzamer (en omgekeerd) :
(bron)


Maar om het dan even kort te sluiten, ten opzichte van fotonen gaan wij dus gewoon met de lichtsnelheid. Waar de discussie nu om zou moeten gaan is of er een daadwerkelijk verschil is tussen het tijdsverloop van een foton en dat van ons.

Mijn inziens bestaat er voor een foton geen tijdsverloop. Dus als een foton een klok mee zou dragen dan stond deze altijd op exact hetzelfde tijdstip. Een foton zou je hierbij kunnen vergelijken met een foto waarop alles en iedereen te zien is op 1 tijdstip zonder dat de beelden op de foto in beweging zijn.

#8

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 oktober 2011 - 14:44

Maar om het dan even kort te sluiten, ten opzichte van fotonen gaan wij dus gewoon met de lichtsnelheid.

Dit is een betekenisloze bewering. De bewering gaat er impliciet vanuit dat er een inertiaalstelsel gekoppeld kan worden aan een foton. Dat kan echter niet (zoals Rogier ook al heeft aangegeven). Elke gedachtegang die dit negeert, leidt tot weinig zinvols (mijn inziens).

#9

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 29 oktober 2011 - 15:27

Dit is een betekenisloze bewering. De bewering gaat er impliciet vanuit dat er een inertiaalstelsel gekoppeld kan worden aan een foton. Dat kan echter niet (zoals Rogier ook al heeft aangegeven). Elke gedachtegang die dit negeert, leidt tot weinig zinvols (mijn inziens).


Dat leidt tot een paradox: als er inderdaad neutrino's zijn die sneller dan het licht door de aardkorst reizen, zou dan de aardkorst omgekeerd niet sneller dan het licht t.o.v. de neutrino's reizen? Of is er bij bewegingen sneller dan het licht geen probleem?

#10

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 oktober 2011 - 08:52

als er inderdaad neutrino's zijn die sneller dan het licht ...

Dan nog is het twijfelachtig dat er iets veranderd aan de bovenstaande bewering. Die bewering is namelijk gebaseerd op het verschijnsel dat de lichtsnelheid in elk stelsel gelijk is aan c. In stelsel A gaat licht met een snelheid c. In stelsel B gaat licht met een snelheid c. Dit is zo zelfs als stelsel A een snelheid heeft ten opzichte van stelsel B. Als het stelsel van een foton zou bestaan dan zouden beide stelsels (A en B) een snelheid c moeten hebben, maar dat zou betekenen dat ze geen verschillende snelheid meer hebben. Dit stelsel gedraagt zich dus anders dan een inertiaalstelsel. Het is bovendien onmogelijk geworden om vanuit dit stelsel te bepalen wat er gebeurt in de stelsels van A en B. Het is dus een onzinnig stelsel (want het vertelt je niks).

En wat nou als mijn tante wieletjes had gehad? Daar kan ik niks zinnigs over zeggen.

#11

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2011 - 15:25

Dit is een betekenisloze bewering. De bewering gaat er impliciet vanuit dat er een inertiaalstelsel gekoppeld kan worden aan een foton. Dat kan echter niet (zoals Rogier ook al heeft aangegeven). Elke gedachtegang die dit negeert, leidt tot weinig zinvols (mijn inziens).


Mijn inziens kun je gewoon zeggen dat wij t.o.v. fotonen met 300.000km/s gaan, dat dit in eerste instantie complicaties oplevert omdat alles en iedereen dan even snel zou gaan zou ik dan ook graag nader willen toelichten. Maar eerst even dit;

Massa's onderling hebben weliswaar relatieve snelheidsverschillen, maar als we puur zouden kijken naar de snelheid die wij t.o.v. fotonen hebben kun je dat volgens mij gewoon omdraaien. Als A een snelheid heeft t.o.v. B dan heeft B dezelfde snelheid t.o.v. A.

Als een foton met 300.000km/s vanaf te aarde vertrekt dan blijft de aarde t.o.v. dat foton achter met 300.000km/s.

#12

Rogier

    Rogier


  • >5k berichten
  • 5679 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 oktober 2011 - 16:19

Massa's onderling hebben weliswaar relatieve snelheidsverschillen, maar als we puur zouden kijken naar de snelheid die wij t.o.v. fotonen hebben kun je dat volgens mij gewoon omdraaien. Als A een snelheid heeft t.o.v. B dan heeft B dezelfde snelheid t.o.v. A.

Als A en B massa's zijn, ja. Een foton is geen massa.

Als een foton met 300.000km/s vanaf te aarde vertrekt dan blijft de aarde t.o.v. dat foton achter met 300.000km/s.

Weet je wat het probleem is: om het over "snelheid" te kunnen hebben moet je definiŽren ten opzichte van wie of wat. Want snelheid is een verhouding tussen afstand en tijd, en die zijn weer relatief t.o.v. je referentie. Dus een snelheid kan alleen worden uitgedrukt ten opzichte van een bepaald referentiepunt. De aarde is een geldig referentiepunt, een foton niet.

Daarom kun je wel zeggen dat een foton met 299792458 m/s ten opzicht van de aarde beweegt, maar niet dat de aarde met 299792458 m/s ten opzichte van een foton beweegt.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

#13

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2011 - 03:57

Als A en B massa's zijn, ja. Een foton is geen massa.


Weet je wat het probleem is: om het over "snelheid" te kunnen hebben moet je definiŽren ten opzichte van wie of wat. Want snelheid is een verhouding tussen afstand en tijd, en die zijn weer relatief t.o.v. je referentie. Dus een snelheid kan alleen worden uitgedrukt ten opzichte van een bepaald referentiepunt. De aarde is een geldig referentiepunt, een foton niet.

Daarom kun je wel zeggen dat een foton met 299792458 m/s ten opzicht van de aarde beweegt, maar niet dat de aarde met 299792458 m/s ten opzichte van een foton beweegt.


Er zijn natuurlijk ook deeltjes die nagenoeg met de lichtsnelheid gaan zoals bijvoorbeeld muonen. Het enige wat ik hiermee probeer duidelijk te maken dat wij zelf t.o.v. bepaalde deeltjes ( zoals bijvoorbeeld in CERN) op dit moment ook met 99%c gaan.

Dat een foton geen geldig referentiepunt is is een gemaakt afspraak, maar om te beginnen zou je je wel kunnen voorstellen dat als er iets met c t.o.v. ons beweegt, dat wij ons ook met c verplaatsen t.o.v. dat "iets".

We zouden ons kunnen voorstellen, en dat hoeft op dit moment technisch nog niet mogelijk te zijn, dat we uiteindelijk een ruimteschip bouwen die met c kan reizen. In dit hypothetische geval gaan wij natuurlijk ook met c t.o.v. dat ruimteschip. Ik begrijp niet zo goed wat het probleem is om dit louter voor te stellen?

Iemand reist van A naar B in 1 seconde. De afstand stellen we voor als zijnde 300.000km. Het lijkt me sterk dat we dit niet gewoon even kunnen voorstellen?

#14

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 31 oktober 2011 - 08:27

Er zijn natuurlijk ook deeltjes die nagenoeg met de lichtsnelheid gaan zoals bijvoorbeeld muonen. Het enige wat ik hiermee probeer duidelijk te maken dat wij zelf t.o.v. bepaalde deeltjes ( zoals bijvoorbeeld in CERN) op dit moment ook met 99%c gaan.

Maar dit is niet de uitspraak die je deed. Eerder had je het niet over deeltjes die nagenoeg met de lichtsnelheid gingen, je had het over fotonen en je wilde daar een referentiestelsel aanhangen. Dat is een belangrijk verschil.

Dat een foton geen geldig referentiepunt is is een gemaakt afspraak,

Nee. Het is geen afspraak. Het is een gevolg van de waarneming dat alle waarnemers in hun eigen inertiaalstelsel dezelfde snelheid vinden voor licht in vacuum.

maar om te beginnen zou je je wel kunnen voorstellen dat als er iets met c t.o.v. ons beweegt, dat wij ons ook met c verplaatsen t.o.v. dat "iets".

Alleen als je alles wat we weten over relativiteit wilt negeren...

We zouden ons kunnen voorstellen, en dat hoeft op dit moment technisch nog niet mogelijk te zijn, dat we uiteindelijk een ruimteschip bouwen die met c kan reizen. In dit hypothetische geval gaan wij natuurlijk ook met c t.o.v. dat ruimteschip. Ik begrijp niet zo goed wat het probleem is om dit louter voor te stellen?

Met science fiction is niks mis. Dit is echter het wetenschapsforum, niet het sciencefictionforum.

Iemand reist van A naar B in 1 seconde. De afstand stellen we voor als zijnde 300.000km. Het lijkt me sterk dat we dit niet gewoon even kunnen voorstellen?

Dit verzoek staat gelijk aan vragen of we relativiteit even willen negeren. Als we dat doen, wat is er dan nog zinnig te bespreken?

#15

higgs

    higgs


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2011 - 17:24

Ik heb persoonlijk een iets ander idee over de relativiteitstheorie. En om dat andere idee duidelijk te maken kan ik niets anders doen dan deze theorie op een bepaald punt even naast me neer te leggen.

Indien de veronderstelling die ik probeer te maken binnen de kaders van de RT moet vallen dan kun je nooit aannemelijk maken waarom de theorie fout zou kunnen zijn. Ik zou anders wel op een andere wijze kunnen uitleggen hoe alles en iedereen zowel een absolute snelheid als een relatieve snelheid kan hebben. Mij idee is dat we een absolute snelheid hebben t.o.v. licht en dat we een relatieve snelheid hebben t.o.v. massa's onderling.

Ik zou aannemelijk kunnen maken dat we allemaal verschillende snelheden t.o.v. elkaar kunnen hebben maar dat we hierbij ook een "maximale" snelheid hebben die we nooit kunnen overschrijden. In theorie zouden we allemaal met bijvoorbeeld 1m/s t.o.v. fotonen kunnen bewegen maar onderling wel verschillende snelheden hebben die nooit sneller zouden zijn dan 1m/s t.o.v. fotonen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures