Springen naar inhoud

Reizen met de lichtsnelheid.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Celtic

    Celtic


  • >100 berichten
  • 161 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 november 2012 - 22:00

In een ruimtevoertuig is een telescoop op de aarde gericht.
Zodra ongeveer de lichtsnelheid is bereikt lijkt de aardrotatie stil te staan.
Op de terugweg lijkt de aardrotatie 2x zo snel te gaan. Is bij
terugkeer een tijdsverschil ontstaan? (het aantal waargenomen
aardrotaties is gelijk aan op aarde)

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

#2

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 10 november 2012 - 09:07

Zodra ongeveer de lichtsnelheid is bereikt lijkt de aardrotatie stil te staan.


waarom denk je dit ?

Nullius in Verba


#3

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 november 2012 - 13:12

Dit is toch gewoon het tweelingparadox? De aardrotatie heeft er niets mee te maken.

#4

Celtic

    Celtic


  • >100 berichten
  • 161 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 november 2012 - 14:01

De aardrotatie hierin is bedoeld als 'klok' maar
dan had je een veel betere telescoop nodig gehad.

#5

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5392 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 november 2012 - 17:40

Zodra ongeveer de lichtsnelheid is bereikt lijkt de aardrotatie stil te staan.
Op de terugweg lijkt de aardrotatie 2x zo snel te gaan.


De onderlinge beweging tussen voorwerpen is altijd relatief. Een absolute snelheid bestaat niet. Dat betekent dus ook dat als twee voorwerpen t.o.v. elkaar bewegen, je kan stellen dat A van B wegvliegt, maar dat het andersom even geldig is.

Het is inderdaad zo, dat de ruimtevaarder de Aarde trager zal zien roteren naamate zijn relatieve snelheid t.o.v. de Aarde groter is. Maar hetzelfde geldt andersom; vanaf de Aarde gezien zal de klok van de astronaut eveneens langzamer lopen.

Op de terugweg ziet de astronaut de Aarde niet sneller roteren, zolang de astronaut en de Aarde een onderling snelheidsverschil hebben zullen beiden de klokken bij de ander trager zien lopen. Die tijddilatatie is het gevolg van hun onderlinge, relatieve snelheid. Dit zijn effecten uit de speciale relativiteitstheorie.

Het feitelijke leeftijdverschil bij terugkomst op Aarde tussen de astronaut en de aardbewoner (zie de genoemde tweelingparadox) onstaat niet door het snelheidsverschil. Ze ontstaat door de versnellingen die de astronaut zal ondergaan wanneer hij van de Aarde vertrekt, aan het einde van de tocht afremt, en na omkeren weer versnelt en bij de Aarde aangekomen weer vertraagt (zie algemene realtiviteitstheorie).

Snelheid is dus altijd relatief, maar versnelling is altijd absoluut.

Het is het verschil in versnelling tussen beiden dat het uiteindelijke leeftijdsverschil veroorzaakt. Aangezien de Aardbewoner weinig versnelt t.o.v. de reiziger die meerdere zeer sterke versnellingen heeft moeten ondergaan om een extreem hoge snelheid te bereiken, zal de tijd bij de Aardbewoner sneller verlopen zijn dan de tijd bij de reiziger. De aardbewoner is dus sneller ouder geworden dan de reiziger.

De zwaartekracht op Aarde speelt hier echter ook een rol vanwege het equivalentieprincipe en daarom kan niet worden gesteld dat de aardbewoner geheel geen versnelling ondervindt.

Veranderd door Michel Uphoff, 11 november 2012 - 01:20

Motus inter corpora relativus tantum est.

#6

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 10 november 2012 - 22:06


Snelheid is dus altijd relatief, maar versnelling is altijd absoluut.

Het is het verschil in versnelling tussen beiden dat het uiteindelijke leeftijdsverschil veroorzaakt. Aangezien de Aardbewonen weinig versnelt t.o.v. de reiziger die meerdere zeer sterke versnellingen heeft moeten ondergaan om een extreem hoge snelheid te bereiken, zal de tijd bij de Aardbewoner sneller verlopen zijn dan de tijd bij de reiziger. De aardbewoner is dus sneller ouder geworden dan de reiziger.


Snelheid is relatief ,weet ik , heb ik altijd geleerd

maar wat gebeurt er nu met snelheid V bij constante versnelling en vermogen als we c meer en meer naderen ?
Snelheid of versnelling mag niet verminderen bij het bereiken van Vmax anders kan een ruimtereiziger
stellen dat hij een absolute snelheid heeft bereikt .

Ons ruimtetuig word massiever en massiever en zal meer en meer vermogen vragen om een versnelling
in stand te houden .

is dit niet het punt waar tijdsdilatatie voor de ruimtereiziger maximaal is ?

Nullius in Verba


#7

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5392 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 november 2012 - 00:41

maar wat gebeurt er nu met snelheid V bij constante versnelling en vermogen als we c meer en meer naderen ?


Dat is in tegenspraak met elkaar. Voor een constante versnelling (stel bijvoorbeeld 10m/sec2) van iets dat een rustmassa heeft is steeds meer vermogen nodig omdat, zoals je terecht stelt, de relativistische massa van het voortgestuwde voorwerp almaar groter wordt.
Dicht bij de lichtsnelheid is de relativistische massa enorm, en dientegevolge is er enorm veel ernergie nodig. Bij de (onhaalbare) lichtsnelheid is het benodigde vermogen oneindig, en de relativistische massa van het voorwerp ook.

Bij een constant vermogen zal het voorwerp dus per tijdseenheid steeds minder versnellen, en duurt het oneindig lang voor de lichtsnelheid wordt bereikt (en wordt er gedurende die oneindige tijd dus ook oneindig veel energie verbruikt).

De maximale tijddilatatie (1 seconde per seconde) is een limiet die voor iets dat een rustmassa heeft kan niet worden bereikt, na iedere tijdseenheid stuwkracht is de snelheid iets hoger en dus de dilatatie.

Veel meer over dit onderwerp vind je o.a. in deze berichtenstroom.

Veranderd door Michel Uphoff, 11 november 2012 - 01:37

Motus inter corpora relativus tantum est.

#8

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 november 2012 - 09:39

Op de terugweg ziet de astronaut de Aarde niet sneller roteren

Dat is onjuist. Stel dat elke dag een lichtpuls wordt afgeschoten. Bekijk hoeveel lichtpulsen er op de heenweg zitten en hoeveel er op de terugweg zitten.

#9

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 11 november 2012 - 13:24

Dat is in tegenspraak met elkaar. Voor een constante versnelling (stel bijvoorbeeld 10m/sec2) van iets dat een rustmassa heeft is steeds meer vermogen nodig omdat, zoals je terecht stelt, de relativistische massa van het voortgestuwde voorwerp almaar groter wordt.
Dicht bij de lichtsnelheid is de relativistische massa enorm, en dientegevolge is er enorm veel ernergie nodig. Bij de (onhaalbare) lichtsnelheid is het benodigde vermogen oneindig, en de relativistische massa van het voorwerp ook.


ik weet wat er gebeurt met relativische massa of tijdsdilatie

maar ik vind geen antwoord op de vraag
wat gebeurt er met snelheid en constante versnelling bij het naderen van c

zoals we allemaal weten is er enorm veel energie nodig ,
waarom veronderstelt iedereen dat ons ruimteschip het benodigd vermogen kan leveren?

het vermogen dat voldoende was om constant te versnellen met (9,8 m/s²)
zal een punt bereiken waar een verdere versnelling niet meer mogelijk is
want massa neemt toe , meer energie is nodig om een constante versnelling in stand te houden

m.a.w.
de piloot dient zijn gaspedaal dieper in te drukken ,
maar wat als hij al plankgas vloog ?

Nullius in Verba


#10

Celtic

    Celtic


  • >100 berichten
  • 161 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 november 2012 - 13:43

Op de terugreis zie je snellere aardrotatie omdat alle 'informatie'
nog tussen aarde en waarnemer zit bij terugreis 2x zo snel passeert.

#11

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2383 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 november 2012 - 17:40

ik weet wat er gebeurt met relativische massa of tijdsdilatie

maar ik vind geen antwoord op de vraag
wat gebeurt er met snelheid en constante versnelling bij het naderen van c

zoals we allemaal weten is er enorm veel energie nodig ,
waarom veronderstelt iedereen dat ons ruimteschip het benodigd vermogen kan leveren?

het vermogen dat voldoende was om constant te versnellen met (9,8 m/s²)
zal een punt bereiken waar een verdere versnelling niet meer mogelijk is
want massa neemt toe , meer energie is nodig om een constante versnelling in stand te houden

m.a.w.
de piloot dient zijn gaspedaal dieper in te drukken ,
maar wat als hij al plankgas vloog ?

Het antwoord is dus dat dat niet kan. Je kan niet met constante versnelling blijven vliegen, want dat zou oneindig veel energie vergen. Wat je ook probeert, de versnelling van je ruimteschip zal omlaag gaan.
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#12

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 11 november 2012 - 19:15

Wat je ook probeert, de versnelling van je ruimteschip zal omlaag gaan.


Nergens probeert ik de lichtmuur te doorbreken
wat gebeurt er met a en bij het naderen van c en blijft v constant

als de versnelling omlaag zal gaan (bij het naderen van c)
dan zullen onze ruimtereiziger die het gewend waren om met a=9.8m/s² te leven
langzaam aan een verandering gewaar worden

hebben ze nu het recht om te zeggen :
" we hebben een absolute snelheid bereikt "

volgens de equivalentieprincipe niet

"Deze veronderstelling van exacte fysieke gelijkwaardigheid maakt het voor ons onmogelijk
om van een absolute versnelling van het referentiesysteem te spreken,
net zoals het traditionele relativiteitsprincipe het onmogelijk maakt om van een absolute snelheid van een systeem te spreken."

Nullius in Verba


#13

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5392 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 november 2012 - 21:13

Dat is onjuist.


Op de terugreis zie je snellere aardrotatie


De formule voor tijddilatatie is:

tijddilatatie.gif
(t' = tijd op de klok van de reiziger, t = tijd op Aarde)

Of ik nu voor v een positief of negatief getal invoer (om naderen danwel verwijderen aan te geven), door de kwadratering komt er altijd een positief getal uit. M.a.w. de Lorentz contractie en tijdddilatatie is onafhankelijk van de richting van beweging.

Mogelijk worden hier het relativistisch doppler effect en de tijddilatatie verward. Anyway, de tijd op Aarde gaat niet sneller lopen voor de reiziger als hij met hoge snelheid naar de Aarde toe beweegt, maar langzamer.
Motus inter corpora relativus tantum est.

#14

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5392 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 november 2012 - 21:32

het vermogen dat voldoende was om constant te versnellen met (9,8 m/s²) zal een punt bereiken waar een verdere versnelling niet meer mogelijk is want massa neemt toe , meer energie is nodig om een constante versnelling in stand te houden


Laten we aannemen, dat de raketmotor altijd exact dezelfde stuwkracht levert. In het begin is de relativistische massa van de raket M, en de versnelling S. Naarmate de snelheid hoger wordt neemt de relaivistische massa toe (M+) en dientegevolge wordt de versnelling bij gelijkblijvende stukracht minder (S-). Maar nooit nul. Omdat ook de relativistische massa van de astronaut geleidelijk groter wordt, merkt hij van de afnemende versnelling niets, hij ervaart steeds hetzelfde 'gewicht'. Dus in dit geval is verhoging van de snelheid zolang er nog brandstof is mogelijk, zij het met steeds lagere versnelling.

Voor constant versnellen zal de raketmotor echter steeds meer stuwkracht moeten leveren, totdat alle energie in het heelal door die motor is omgezet in stuwkracht, en dan nog heeft de raket de lichtsnelheid niet bereikt.

Veranderd door Michel Uphoff, 11 november 2012 - 21:33

Motus inter corpora relativus tantum est.

#15

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 november 2012 - 00:00

Mogelijk worden hier het relativistisch doppler effect en de tijddilatatie verward.

Als dat het geval is dan ben jij degene die die verwarring maakt.

Anyway, de tijd op Aarde gaat niet sneller lopen voor de reiziger als hij met hoge snelheid naar de Aarde toe beweegt, maar langzamer.

Het gaat hier, getuige het telescoop-verhaal, om letterlijk zien. Je mag doppler dus niet negeren. De astronaut ziet de aarde dus op de terugweg sneller draaien dan op de heenweg. Dat dit effect niet het effect is wat voor het verschil in klokken zorgt is een ander verhaal (maar misschien wel een die juist belicht had moeten worden).





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures