Staat de toekomst vast?

Ernst Jan

Stel:

ik sta op een perron en er komt een trein langs met 3 personen A(chterin), V(oorin) en M(idden). Persoon M zend licht alle kanten uit met bijvoorbeeld een aansteker. Voor allen in de trein zien A en B op hetzelfde moment het licht.

Nu neem ik waar dat A het licht ziet, maar B nog niet. Staat dan wel al vast dat B het licht gaat zien, of kan er nog iets veranderen?

kwasie

Wie is B?

Ernst Jan

Sorry, B moet V zijn.

Michel Uphoff

Jazeker, er zou een (supersnelle) deur dicht kunnen slaan tussen M en V.

Jij neemt aan dat in de trein A en V het licht tegelijk zien, maar ook dat is pas bewezen als A en V dat hebben waargenomen en aan jou gerapporteerd, of als je het zelf waargenomen hebt. Hoe dan ook, ook het bewijs daarvan kan op zijn snelst met de lichtsnelheid tot de waarnemer komen.

ruud_a

Michel Uphoff schreef: ↑di 24 sep 2013, 23:34
Jazeker, er zou een (supersnelle) deur dicht kunnen slaan tussen M en V.

Jij neemt aan dat in de trein A en V het licht tegelijk zien, maar ook dat is pas bewezen als A en V dat hebben waargenomen en aan jou gerapporteerd, of als je het zelf waargenomen hebt. Hoe dan ook, ook het bewijs daarvan kan op zijn snelst met de lichtsnelheid tot de waarnemer komen.

het lijkt me iets anders te liggen?

de stelling luidt A ziet het licht en V ziet het licht (voor waarnemers in de trein)

ik neem waar dat A het licht ziet

kan het vervolgens zo zijn dat ik waarneem dat V het licht niet ziet?

ofwel moet uit het feit dat ik zie dat A het licht ziet, dat reizigers in de trein zien dat A en V het licht zien onverbiddelijk volgen dat ik ook zal zien dat V het licht zit?

binnen een newtoniaanse werkelijkheid waarschijnlijk wel

als je quantumtheorie er bij haalt ben ik daar minder zeker van.

je kunt waarschijnlijk wel stellen dat het in het dagelijks bestaan zo goed als zeker is.

Michel Uphoff

de stelling luidt A ziet het licht en V ziet het licht

Als dat een tevoren bepaalde zekerheid is, is het nog niet zeker dat de waarnemer op het perron het ook ziet. Ook daar kan iets tussen zitten waardoor de waarnemer niet ziet wordt dat V het licht gezien heeft.

Waar ik op doelde is, dat de waarnemer op het perron pas zeker kan zijn van de waarneming van A en V als die informatie ook bij hem is aangekomen, en dat kan niet sneller dan het licht.

De toekomst voorspellen is, ook als je er vrij zeker van kan zijn dat het uitkomt, nog iets anders dan de toekomst vaststellen. Dat laatste gaat natuurlijk niet.

Ernst Jan

Michel Uphoff schreef: ↑di 24 sep 2013, 23:34
Jazeker, er zou een (supersnelle) deur dicht kunnen slaan tussen M en V.

Jij neemt aan dat in de trein A en V het licht tegelijk zien, maar ook dat is pas bewezen als A en V dat hebben waargenomen en aan jou gerapporteerd, of als je het zelf waargenomen hebt. Hoe dan ook, ook het bewijs daarvan kan op zijn snelst met de lichtsnelheid tot de waarnemer komen.

Het gaat mij er niet om of ik informatie over mijn toekomst kan krijgen, het voorbeeld was om te bepalen of voor iemand anders al vast staat wat er voor mij gaat gebeuren op een gegeven moment.

In dit voorbeeld dus op het moment dat A het licht waarneemt, dan staat voor mij nog niet vast dat V het licht ook zal waarnemen, maar voor M is het zo dat op hetzelfde moment dat A het licht ziet ook V het licht ziet.

Stel dat voor mij bijvoorbeeld 2 (supersnelle) deuren dichtslaan vlak voor de neuzen van A en V, waarvan 1 vlak nadat A het licht waarneemt en de andere vlak voordat V het licht zou zien.

Als voor M in deze situatie V het licht ook niet ziet en A wel, dan moeten voor M de deuren dus eerst voor de neus van V dichtslaan en daarna voor A.

Als ik M dus een keer tegen kom en het met hem heb over het moment dat A het licht zag, dan worden we het dus niet eens over de volgorde waarin de deuren dichtsloegen.

Dit lijkt me een probleem als M zegt dat de deur voor A dichtsloeg als gevolg dat de deur voor V dichtsloeg, terwijl ik zeg dat het juist andersom is; de deur voor V sloeg dicht als gevolg van het dichtslaan van deur voor A.

In dit voorbeeld zijn het dichtslaande deuren, maar het kan dus vanalles zijn.

Begrijp ik het verkeerd, of klopt dit?

het lijkt me iets anders te liggen? de stelling luidt A ziet het licht en V ziet het licht (voor waarnemers in de trein) ik neem waar dat A het licht ziet kan het vervolgens zo zijn dat ik waarneem dat V het licht niet ziet? ofwel moet uit het feit dat ik zie dat A het licht ziet, dat reizigers in de trein zien dat A en V het licht zien onverbiddelijk volgen dat ik ook zal zien dat V het licht zit?

Dit was inderdaad hoe ik mijn vraag bedoelde.

Ernst Jan

Als dat een tevoren bepaalde zekerheid is, is het nog niet zeker dat de waarnemer op het perron het ook ziet. Ook daar kan iets tussen zitten waardoor de waarnemer niet ziet wordt dat V het licht gezien heeft. Waar ik op doelde is, dat de waarnemer op het perron pas zeker kan zijn van de waarneming van A en V als die informatie ook bij hem is aangekomen, en dat kan niet sneller dan het licht. De toekomst voorspellen is, ook als je er vrij zeker van kan zijn dat het uitkomt, nog iets anders dan de toekomst vaststellen. Dat laatste gaat natuurlijk niet.

Ik wilde zeggen dat A en V precies even ver van M af staan, dus dat voor allen in de trein het licht op hetzelfde moment bij A en V komt. Het ging mij hier om de situatie, niet om wat iedereen ziet, want dat is voor alle 3 in de trein verschillend. Voor mij is niet alleen wat ik zie anders, maar ook de situatie (wat ik waarneem).

Michel Uphoff

het voorbeeld was om te bepalen of voor iemand anders al vast staat wat er voor mij gaat gebeuren op een gegeven moment.

...

feit dat ik zie dat A het licht ziet, dat reizigers in de trein zien dat A en V het licht zien onverbiddelijk volgen dat ik ook zal zien dat V het licht zit?

Het enige dat logisch van belang is, is wat de waarnemer op het perron ziet. Aan hem wordt immers gevraagd een uitspraak te doen en aan niemand anders.

Als waarnemer M in de trein zowel A als V verlicht ziet, heeft M zekerheid. Maar M wordt niet gevraagd een uitspraak te doen. Wel kan M zijn informatie - ná de waarneming ervan - communiceren met de waarnemer op het perron. Niets kan sneller dan het licht, dus ook informatie niet. Dus is de zekerheid die M aan de waarnemer op het perron wil verstrekken vrij waardeloos, want die informatie komt altijd later aan dan de waarneming die dan op het perron al gedaan is.

Dit lijkt me een probleem als M zegt dat de deur voor A dichtsloeg als gevolg dat de deur voor V dichtsloeg, terwijl ik zeg dat het juist andersom is; de deur voor V sloeg dicht als gevolg van het dichtslaan van deur voor A.

De deuren sluiten niet als gevolg van elkaar. Dat impliceert een afhankelijkheid die niet bestaat. Stel dat deur A inderdaad al dan niet dicht slaat als gevolg van de status van deur B. Ook die informatie zal dan tussen deur A en B moeten worden gecommuniceerd, en dat kan wederom niet sneller dan het licht.

Gelijktijdigheid is weliswaar relatief, maar causaliteit (eerst oorzaak en dan gevolg) wordt niet geschonden.

De topictitel is: Staat de toekomst vast?

Hoewel je hem in een aantal situaties met extreem grote zekerheid kunt voorspellen, staat hij dus in de macroscopische wereld niet vast.

Als je echter causaliteit binnen de wereld van de kwantummechanica beziet is 'eerst oorzaak, dan gevolg' zo zeker niet. Het zonder oorzaak ontstaan van deeltjesparen in het vacuüm en zonder oorzaak vervallen van een deeltje (zie Schrödingers kat) zijn voorbeelden. In de QM is alles kans en bestaan er kennelijk gevolgen zonder oorzaak.

In de macroscopische wereld van mensen vallen al die ontelbare kansen uit de QM samen tot (zo goed als) nul of een, wordt dan gezegd om het een beetje praktisch te houden.

Anders gezegd, de kans dat er in de macroscopische wereld er ooit een gevolg is zonder, of voorafgaand aan, de oorzaak is zo vreselijk klein dat zo'n waarneming binnen de levensduur van het heelal vrijwel zeker niet gedaan zal worden.

Neemt niet weg dat ook hier er een probleem blijkt te bestaan tussen relativiteit en kwantummechanica.

VDammer

Ernst Jan schreef: ↑di 24 sep 2013, 20:38
Stel:

ik sta op een perron en er komt een trein langs met 3 personen A(chterin), V(oorin) en M(idden). Persoon M zend licht alle kanten uit met bijvoorbeeld een aansteker. Voor allen in de trein zien A en B op hetzelfde moment het licht.

Nu neem ik waar dat A het licht ziet, maar B nog niet. Staat dan wel al vast dat B het licht gaat zien, of kan er nog iets veranderen?

Ernst Jan,

Wat je vermoedelijk wil uiteenzetten is het volgende:

Als voor persoon M (in de trein) twee gebeurtenissen gelijktijdig gebeuren, maar voor persoon P (op het perron) deze twee gebeurtenissen niet gelijktijdig gebeuren (m.a.w. Eerst de ene en pas enige tijd later de andere), dan is de vraag:

Ligt de tweede gebeurtenis – die voor persoon P nu nog niet heeft plaatsgebonden- toch reeds vast?

Dit is inderdaad zo. Maar om dit duidelijk te maken vind ik jouw oefening wat moeilijk.

Hier is een betere:

(ik zal proberen het met woorden te omschrijven in plaats van een ruimtetijd diagram te tekenen voor het geval je dit moeilijk kan ontcijferen)

Veronderstel dat persoon Groen en persoon Rood ten opzichte van elkaar bewegen.

Op moment K kruisen beide personen elkaar.

Er is ook een derde speler in het verhaal: een fietser die doorheen het landschap fietst. Tijdens zijn ritje rijdt hij bijvoorbeeld EERST over een aardeweg , en pas DAARNA, later dus op zijn uurwerk, op een asfaltweg. De iets jongere fietser is dus op de aardeweg en de iets oudere fietser is op de asfaltweg.

We kijken nu wat er gebeurt met de fietser op het moment dat persoon Rood en persoon Groen elkaar kruisen (gebeurtenis K).

Persoon Groen zegt: " NU is de fietser op de aardeweg."

Persoon Rood zegt: "NU is de fietser reeds op de asfaltweg."

De vraag is nu:

Waar is de fietser nu in werkelijkheid wanneer de beide personen elkaar kruisen?

Op de aardeweg? Of op de asfaltweg?

Beide. Fysisch verdient geen van beide enige voorkeur!

Door gebruik te maken van hetzelfde meetsysteem beschouwen personen A en B een verschillende 3-dimensionele doorsnede doorheen de 4-dimensionele ruimtetijd werkelijkheid (waarin alle 'verleden' 'huidige' en toekomstige' gebeurtenissen reeds en steeds bestaan). Daardoor beschouwen ze een andere gebeurtenis uit het vierdimensioneel bestaande leven van de fietser als 'nu werkelijk bestaand'.

In de speciale relativiteitstheorie bestaat niet één enkele 3D ruimte (= som van gelijktijdige gebeurtenissen) voor iedereen dezelfde. Ten opzichte van elkaar bewegende personen beschouwen verschillende 3D ruimten als werkelijkheid, maar ze zijn allemaal deel van één en dezelfde 4D ruimtetijd werkelijkheid.

Er zijn wel wat wetenschappers die er een punt van maken om te melden dat op moment K noch persoon A, noch persoon B weet waar de fietser is. Dit is correct, maar daar gaat het hier niet om (en dit is waar Ernst Jan inderdaad wou op wijzen). Feit is dat op moment K voor persoon A op een ruimtelijke afstand van hem iets gebeurt met de fietser, en voor persoon B sowieso iets ANDERS gebeurt met de fietser (wat dit ook moge zijn, desoods is hij reeds een tijd dood, dan nog zijn de momenten (gebeurtenissen) dat hij dood en gebraven ligt ook gebeurtenissen.)

Persoon A en B zullen nooit -tenzij ze tov elkaar stilstaan- dezelfde gebeurtenis uit het leven van de fietser als 'nu bestaande' beschouwen.

Je kan nu uiteraard gaan redetwisten wat de betekenis is van wat er 3D ruimtelijk 'werkelijk bestaat'. Dit leidt tot filosofische discussies. Feit is dat als je geen waarde hecht aan werkelijk bestaan van de gebeurtenissen die 'nu' ruimtelijk van jou verwijdert zijn, dan legt dit het pad open voor solipsisme. Einstein waarschuwde ons daarvoor, en had het daarom moeilijk met kwantummechanika (cfr bestaat de maan als ik er niet naar kijk?...).

Merk ook het verschil op tussen Lorentz en Einstein. Voor Lorentz, steeds aanhanger van de ether van de enige 'werkelijke' absolute 3D ruimte, waren de tijd en ruimte data van hij die beweegt tov de 3D ether, slechts bijkomstige hulpmiddeltjes om de waarneembare resultaten te laten kloppen. Einstein stak het mes er in door de ether buiten te gooien en alle data 'werkelijk' te maken, wat de weg opende voor verschillende 3D werelden van gelijktijdige gebeurtenissen als deel van de vierdimensionele ruimtetijd werkelijkheid.

Lorentz gaf trouwens toe waar hijzelf fout zat:

<<The chief cause of my failure was my clinging to the idea that the variable t only can be considered as the true time and that my local time t' must be regarded as no more than an auxiliary mathematical quantity. In Einstein's theory, on the contrary, t' plays the same part as t; if we want to describe phenomena in terms of x'; y'; z'; t' we must work with these variables exactly as we could do with x; y; z; t. >> Lorentz, H.A (1916), The theory of electrons, Leipzig & Berlin: B.G. Teubner.

Een paar Einstein quotes ivm vierdimensioneel bestaan/werkelijkheid:

<< From a "happening" in three-dimensional space, physics becomes, as it were, an "existence" in the four-dimensional "world". >> Albert Einstein. "Relativity: The Special and the General Theory." 1916. Appendix II Minkowski's Four-Dimensional Space ("World") (supplementary to section 17 - last section of part 1 - Minkowski's Four-Dimensional Space).

<< Since there exists in this four dimensional structure [space-time] no longer any sections which represent "now" objectively, the concepts of happening and becoming are indeed not completely suspended, but yet complicated. It appears therefore more natural to think of physical reality as a four dimensional existence, instead of, as hitherto, the evolution of a three dimensional existence. >> Albert Einstein, "Relativity", 1952.

<< For us convinced physicists, the distinction between past, present, and future is only a stubbornly persistent illusion.>> (March 21, 1955. Einstein Archives 7-245)

Bartjes

Dat van Lorentz verbaast mij wel, ik meende dat hij tot aan zijn dood heeft geloofd in een absolute tijd. Zijn er nog meer aanwijzingen dat dat niet zo is?

VDammer

Bartjes schreef: ↑zo 30 mar 2014, 15:53
Dat van Lorentz verbaast mij wel,

?

ik meende dat hij tot aan zijn dood heeft geloofd in een absolute tijd.

Klopt, dus het moet jou toch niet verbazen dat zijn 'local' tijd slechts een mathematische truuk was.

Je kan het ook zo bekijken: Lorentz vond een mathematische oplossing, maar Einstein gaf er een fysische verklaring voor.

Zijn er nog meer aanwijzingen dat dat niet zo is?

Wat niet is?

Voor Lorentz was er inderdaad een absolute tijd. En hij geloofde eeuwig in de ether.

edit: voor Lorentz was de tijd van hij die beweegt tov de ether de 'local time'.

Flisk

Lorentz heeft enkel de lengtecontractie voorspeld, de tijddilatatie heeft echter hetzelfde soort verband dus het is normaal dat ze dan ook over een Lorentztransformatie spreken. Einstein heeft met zijn geldachtenexperiment aangetoond dat tijd ook relatief is.

Zo heeft mijn prof het ons althans geleerd,

Herman66

Flisk schreef: ↑zo 30 mar 2014, 18:56
Einstein heeft met zijn geldachtenexperiment aangetoond dat tijd ook relatief is.

Maar Einstein deed zijn gedachtenexperiment in een statisch heelal.

Bartjes

Dit wordt nu zeer verwarrend. Hoe ik het begrepen heb is aldus:

Lorentz nam aan dat er een absolute ruimte (ether) en tijd bestonden, maar hij ontdekte hoe je aan relativistische effecten kunt rekenen door als wiskundige truc net te doen alsof ruimte en tijd afhankelijk van de waarnemer zijn. Zo vond hij de wiskundig juiste transformaties. Einstein beweerde dat er helemaal geen absolute ruimte en tijd bestaan, en dat alle ruimte- en tijdsbepalingen waarnemer-afhankelijk zijn. Voor Lorentz leek het slechts of de ruimte en tijd waarnemer-afhankelijk zijn omdat waarnemers als gevolg van relativistische effecten het zicht op de absolute ruimte en tijd missen. Lorentz had ook fysische verklaringen voor die relativistische effecten.

Het citaat dat VDammer geeft doet vermoeden dat Lorentz uiteindelijk inzag of toegeeft dat de absolute tijd een misvatting was.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Staat de toekomst vast?

Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?

Re: Staat de toekomst vast?