Springen naar inhoud

werkt het equivalentie-principe nog hetzelfde nabij c ?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lx

    Lx


  • >25 berichten
  • 48 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 augustus 2013 - 00:03

hoi,

Op een ander forum kwam een natuurkundevraag ter sprake. Bij het filosoferen over ruimtereizen (zeer lange ruimtereizen) kwam het volgende probleem op: stel, je hebt een ruimteschip beschikbaar dat met 1 G kan versnellen en uiteindelijk bijna de lichtsnelheid bereikt. Om een ster te bereiken op 16 lichtjaar heb je dan circa 18 jaar de tijd, d.w.z. in een jaar versnel je naar de lichtsnelheid, aan het einde neem je een jaar om af te remmen. Voor de kolonisators in het schip ontstaat er echter een probleem. Want na de periode van accelleratie vervolgt het schip zijn weg met eenparige snelheid. Nul zwaartekracht. Dat kun je als gewerveld dier geen 16 jaar volhouden !

Waarom plaats ik dit in deze rubriek ? Er kwam een forumdeelnemer op de proppen met het volgende,

Alleen vanaf de aarde gezien lijkt het alsof je bijna met de snelheid van het licht gaat en niet erg veel meer versnelt, maar vanuit het ruimteschip gezien kun je gewoon je motoren laten blazen en je kunstmatige zwaartekracht opwekken zolang je genoeg brandstof hebt.


Mijn tegenwerping was, dat de voortstuwing de bron is van de gevoelde zwaartekracht: het equivalentieprincipe dicteert, dat deze kracht alleen gevoeld zal worden, zolang het schip accellereert. Maar aangezien v = a*dT en de limiet v<c is er ook een limiet aan dT, de periode dat het schip accellereert of afremt.. die is kort, dus het leeuwendeel van de reis zit je toch zonder zwaartekracht.

Vraag: wie heeft gelijk ? stel we hebben energie zat.. kunnen we dan gewoon 16 jaar lang doorvliegen met 1 G versnelling ? of gaat het equivalentieprincipe ook op, wanneer je de snelheid c nadert.. en moeten de moteren uit ? waardoor we 16 jaar gewichtsloos zouden moeten leven...

Alvast bedankt voor alle antwoorden !

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

#2

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 augustus 2013 - 07:07

Je lijkt te denken dat er een moment is waarop het ruimteschip niet meer kan versnellen. Stel dat dit het geval is als het ruimteschip een snelheid v heeft (v<c). De situatie is nu alsvolgt: jij staat stil in je eigen referentiestelsel en het ruimteschip vliegt met v naar rechts. Kun jij nu naar links versnellen met 1g (= van het ruimteschip af)?

Als het antwoord op deze vraag 'ja' is dan merk ik op dat je deze zelfde situatie ook vanuit het ruimteschip kan bekijken. Het ruimteschip staat dan stil en jij vliegt dan met v naar links. Als jij kon versnellen in deze situatie dan kan het ruimteschip dat dus ook.

Als het antwoord 'nee' is dan merk ik op dat er op dit moment objecten in het universum zijn die zich met ongeveer de lichtsnelheid bewegen ten opzichte van ons. Dit zou dan dus betekenen dat wij niet zouden kunnen versnellen. Dit komt echter niet overeen met wat er werkelijk gebeurt.

Kortom, het antwoord is dat het ruimteschip eeuwig kan blijven versnellen. In het lokale frame van het ruimteschip is de versnelling steeds 1g. In het referentiestelsel van de aarde is de versnelling echter niet constant.

#3

Lx

    Lx


  • >25 berichten
  • 48 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 augustus 2013 - 01:10

Interessant, dank voor het antwoord.. De waarnemer in mijn vraag zit inderdaad in het ruimteschip. Vanuit de aarde gezien vertraagt de versnelling, maar binnen in het ruimteschip blijft het "zwaartekracht-gevoel" dus 1G. Vanuit de aarde gezien nadert de snelheid c steeds trager (dus de waargenomen a neemt af) terwijl dat in het ruimteschip zelf niet gebeurt..

In het lokale frame van het ruimteschip is de versnelling steeds 1g.


De 16 lichtjaar (en de maximum snelheid c) geldt dus alleen in het frame van de aarde. Betekent dat ook, dat de reis (door de kolonisten) als korter dan 16 jaar zal worden beleefd ? Of is dat wishfull thinking.. :)

Veranderd door Lx, 07 augustus 2013 - 01:11


#4

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 augustus 2013 - 09:32

De kolonisten doen er volgens hun klok minder dan 16 jaar over.

#5

Lx

    Lx


  • >25 berichten
  • 48 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 augustus 2013 - 02:16

Dank Evilbro,, en ik heb ook het stukje cursus gevonden wat relevant is voor de duur van de reis,

Tijdens de terugreis wordt de tweelingbroer in het ruimteschip weer 0,7 jaar ouder en de broer op aarde weer 50 jaar.



cursus speciale relativiteitstheorie - Tweelingparadox

0,7 jaar over 50 lichtjaar.. toch wel haalbaar, zo'n ruimtereis.. als je maar snel genoeg gaat.

:arrow:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures