Springen naar inhoud

Waarom kunnen we sterren zien die achter de Maan staan?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 oktober 2013 - 14:50

Door het effect van de aberratie van het licht kunnen sterren tot schijnbaar 20.5 boogseconden verwijderd zijn van hun werkelijke positie.

In tegenstelling tot het licht dat van de sterren afkomstig is, is het licht van de Maan niet onderworpen aan aberratie.

Als gevolg hiervan kan de "werkelijke positie" van een ster zich tot 20.5 boogseconden achter de Maan bevinden terwijl de schijnbare positie zich nog steeds op een zichtbare plaats naast de maan bevindt.

Met andere woorden: als we op een foto zouden aanduiden waar zich de "actuele richting" van zulk een ster bevindt, dan is dat een plaats op het oppervlak van de Maan. Het licht van deze ster moet bijgevolg het pad van de 'schijnbare richting' gevolgd hebben op het traject tussen de Maan en de waarnemer op Aarde.

Dit lijkt te willen zeggen dat het effect van aberratie zich moet voltrekken vooraleer het licht de Maan bereikt.

Op de website van het Einsteingenootschap is het volgende terug te vinden ivm. de relativistische aberratie van het licht:
http://www.einsteing...nl/uitleg 7.htm
"De klassieke formule ging er van uit dat het licht van de ster loodrecht op de beweging van de aarde stond, terwijl Einstein en Lorentz laten zien dat de positie van de ster, vanaf de aarde gezien, daadwerkelijk is veranderd waardoor het licht enigszins scheef invalt. Dan maakt het niet meer uit welke snelheid het licht in de sterrenkijker heeft."

Hiermee lijkt het erop dat relativistische aberratie wezenlijk verschilt van niet-relativistische aberratie. Alleen vond ik weinig (of geen) illustraties die het relativistische effect weergeven. Ik heb zelf een poging gewaagd om dit te beschrijven in:
http://gsjournal.net...ssays/View/4332 en verwelkom elke bedenking.

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

#2

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 januari 2014 - 20:32

Omdat de aberratie van het licht een abstract onderwerp is heb ik er de volgende "Prezi" presentatie over gemaakt met zoveel mogelijk illustraties:
http://prezi.com/pta...ation-of-light/

#3

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2014 - 20:00

Hierbij een versie van mijn presentatie met commentaar

#4

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 februari 2014 - 20:14

Dit lijkt te willen zeggen dat het effect van aberratie zich moet voltrekken vooraleer het licht de Maan bereikt.

Dat klopt, is ook zo. Het zwaartekrachtveld van de maan zorgt voor die ombuiging.

Om exact te zijn ga je je vraag wat beknopter moeten stellen, want ik vrees dat er niemand door je tientallen pagina's aan documentatie gaat gaan.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#5

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 20:35

Ik veronderstel dat je met de afbuiging van het licht door het zwaartekrachtveld van de maan refereert naar de afbuiging van het licht door de zon zoals voorspeld door Einstein. Het volgende artikel:
http://www.staff.sci...iging-zon-1.pdf
beschrijft een afbuiging van 1,749 boogsec. Vermits de massa van de maan een veelvoud kleiner is dan de massa van de Zon is de afbuiging omwille van het zwaartekrachtveld van de maan verwaarloosbaar.

Om het verschil te kaderen:
Door de aberratie van het licht zien we sterren tot 20.4 boogsec verwijderd van hun "gemiddelde positie in de loop van een jaar" (omwille van de snelheid van de Aarde ten opzichte van het zonnestelsel). De gemiddelde positie zelf is tot 149 boogsec verwijderd van de werkelijke positie omwille van 'secular aberration' (omwille van de snelheid van ons zonnestelsel).

De minicursus 'speciale relativiteitstheorie' beschrijft het effect van aberratie in les 10 :
"We zitten in een stilstaande trein, en buiten regent het pijpenstelen. De regen valt recht naar beneden want het waait niet. Even later rijdt de trein, en het regent nog steeds zonder wind. Als we nu naar buiten kijken zien we dat de regen niet meer recht omlaag valt. In plaats daarvan lijkt de regen een beetje van voren te komen. De schijnbare richting van de regen gezien vanuit de trein kunnen we construeren met vectoren. Als we de snelheid weten waarmee de regen naar beneden valt en de snelheid weten waarmee de trein over de rails rijdt kunnen we zelfs de hoek uitrekenen waarmee de treinreiziger de regendruppels langs de ramen ziet".

Om mijn vraag te herformuleren aan de hand van dezelfde analogie :
Waarom zien de treinreizigers regendruppels die van de elektriciteitsdraden die vlak boven de trein hangen vallen wel recht naar beneden vallen?

#6

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5373 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 februari 2014 - 15:53

Waarom zien de treinreizigers regendruppels die van de elektriciteitsdraden die vlak boven de trein hangen vallen wel recht naar beneden vallen?


Is dat zo? En zo ja, dan zou ik denken dat ze meegenomen worden door de zuiging van de trein en dus min of meer dezelfde horizontale snelheid hebben.

Je hebt er kennelijk veel tijd en moeite in gestoken, en dan lijkt het mij redelijk te kijken of we het kunnen bediscussiëren. Maar de stof is te lang, en er is behoefte aan de kern van de zaak. Ik begrijp er dit van:

De aberratie (verschuiving van schijnbare positie) van bijvoorbeeld sterrenlicht werd klassiek verklaard door aan te nemen dat het licht enige tijd nodig heeft om door een kijkerbuis van objectief naar oculair te reizen. Omdat de telescoop (door een samenspel van bewegingen van de Aarde zelf) een snelheid heeft die minder of meer haaks op de bewegingsrichting van de fotonen kan staan, komt een bundel fotonen door het centrum van het objectief gaand niet in het centrum van het oculair aan. Dus door de snelheid van de kijker (liefst loodrecht op de baan van de fotonen), en de eindige snelheid van licht verplaatst het beeldje van de ster zich uit het centrum.

Het water in de kijker experiment toonde echter aan dat deze verklaring niet kon kloppen, want de afwijking zou dan (door de lagere lichtsnelheid in water) moeten toenemen, maar bleek niet te wijzigen. Einstein toonde aan, dat de klassieke verklaring niet correct was, en dat de sterren werkelijk een wat afwijkende positie krijgen door beweging van de waarnemer. Met name de rotatie van de Aarde om de Zon leidt tot merkbare aberraties.

De formule die hij hiervoor vond was cos φ'= (cos φ - v/c)/(1- v cos φ/c), de relativistische aberratie.

Nu vraag jij je af hoe het kan dat wij het door abberatie verschoven licht van bijvoorbeeld een ster kunnen zien, terwijl het licht van de ster zich volgens jou in feite achter bijvoorbeeld de Maan moet bevinden. Je leidt hieruit af, dat het licht van de ster al een kromme moet volgen voor dat het bij de Maan is aangekomen. M.a.w. licht zou zich ver van ons vandaan in de ruimte al moeten krommen als gevolg van onze beweging.

Klopt deze samenvatting zo?
Motus inter corpora relativus tantum est.

#7

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2014 - 21:49

Michel, je geeft inderdaad een mooie beknopte samenvatting.

De essentie van de vraag is waarom het licht van nabijgelegen objecten (waaronder de Maan), in tegenstelling tot het licht van de sterren niet onderhevig is aan het effect van 'jaarlijkse' aberratie (omwille van de rotatie om de Zon) maar wel aan 'diurnal' aberratie (omwille van de rotatie van de Aarde). Dat het licht van een ster zich hierdoor achter de Maan kan bevinden is hiervan een logisch gevolg.

Op deze site http://www.urania.be...men/bedekkingen
vond ik de volgende illustratie:
Geplaatste afbeelding
- de maanrand met bergen en dalen nemen we waar zonder aberratie.
- het pad van de ster is weergegeven volgens de schijnbare positie (moesten we het pad van de ster tekenen volgens de werkelijke positie dan verkrijgen we een pad dat zich achter de Maan kan bevinden)
- de waarnemer op aarde ziet de ster oplichten wanneer de schijnbare positie van de ster zich doorheen een dal van de Maan verplaatst.

Dat wil volgens mij zeggen dat de licht van de ster ons vanuit de schijnbare en niet vanuit de werkelijke richting ons bereikt heeft. De fotonen van de ster en de fotonen van de maan bereiken ons zij-aan-zij ...

#8

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5373 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 februari 2014 - 15:09

Wat exact jouw vraag is is mij niet helemaal duidelijk, maar hopenlijk heb je hier wat aan. Eerst een paar opmerkingen:

• De Aarde draait om haar as, en heeft dus een aardse waarnemer een (beperkte) snelheid tov het licht van de Maan. Dus is er ook daardoor een bescheiden aberatie.
• De massa van de maan buigt licht ingevolge de ART, maar dit effect is zo extreem klein dat we het kunnen verwaarlozen.
• Verontachtzamen we de rotatie van de Aarde om haar as, en de omloopsnelheid van de Maan even (de effecten zijn veel kleiner dan die door de baansnelheid van de Aarde), dan zouden we kunnen stellen dat de Maan en de Aarde ten opzichte van elkaar niet bewegen, en gezamenlijk hun baan om de Zon trekken.

Als we het geheel zo ontdoen van allerhande complexiteiten kunnen we een eenvoudiger opstelling bedenken:

In een raket met futuristische aandrijving kunnen relativistische snelheden bereikt worden. Op de glazen koepel van die raket plakken we een ronde sticker die een deel van de hemel afdekt. Aangezien raket en sticker dezelfde snelheid (zich in hetzelfde inertiaalstelsel bevinden) hebben weten we zeker dat de aberratie alleen veroorzaakt wordt door de snelheid van de raket tov zijn omgeving.

In nogal wat SF films zien we een bijzonder effect als er met 'Warp' snelheden gevlogen wordt: De ruimte krimpt in de bewegingsrichting en dijt uit als je achterom kijkt. Hoeken veranderen. De oorzaak is relativistische aberratie. (*1)

Onder invloed van relativistische snelheden vervormt de ruimte. Een oorspronkelijk bolvormig sfeer wordt vervormd tot een relativistische ellips met de ruimtereiziger in een brandpunt:

relativistic_ellipse_0_8c.jpg

Ik heb een kleine animatie gemaakt van de vervorming van de ruimte bij oplopende snelheden in stappen van 0,1c. In de animatie is als een gele bol de sticker zichtbaar (of de Maan zo je wilt):

RADE.gif

Zoals je ziet komt het sterrenlicht bij toenemende snelheid achter de sticker vandaan, maar niet omdat het een klassieke (Newtoniaanse) gekromde baan door de ruimte volgt. Het is de ruimte zelf die vervormt, en het licht heeft die kromming maar te volgen. Die kromming varieert dus afhankelijk van de waarnemer en zijn relatieve snelheid tot het object of de objecten.

Een klassieke verklaring (licht dat daadwerkelijk verschillende banen door de ruimte trekt als gevolg van een waarnemer verderop) zou tot onmogelijke conclusies leiden. Bijvoorbeeld als we meerdere waarnemers met verschillende snelheden beschouwen; welke baan zou een foton dan moeten volgen? Twee verschillende banen is onmogelijk. Waar komt dan de kracht vandaan om het foton van zijn baan door de ruimtetijd af te laten wijken? Bovendien zou er hiernaast iets als superluminale communicatie moeten bestaan (hoe kan het foton anders 'weten' dat het zich in een bocht door de ruimte moet wringen omdat er lichtjaren verderop een waarnemer is die beweegt), wat ingevolgde de relativiteitstheorie onmogelijk is.

Einstein merkt niet voor niets op dat de posities werkelijk veranderen voor de waarnemer.
'Achter' en 'naast' zijn relatieve begrippen, omdat afstanden en ruimte relatief zijn en dus afhankelijk van de waarnemer en zijn relatieve beweging tov zijn omgeving. Het is geen enkel probleem dat licht, dat zich voor een waarnemer in relatieve rust achter de Maan bevindt, voor een bewegende waarnemer niet meer 'achter' de Maan is. Zo zal ook Venus voor en naast de Zon kunnen staan voor twee waarnemers die zich op enig moment op dezelfde positie bevinden maar een verschillende snelheid hebben.

Er is geen 'werkelijke' positie van een ster, en dus ook geen 'werkelijke' richting omdat er geen absolute rust bestaat; Dus is iedere positie 'schijnbaar'.

(*1) Hiernaast wordt het licht van sterren intenser en blauwverschoven in de bewegingsrichting en zwakker en roodverschoven in het vertrekpunt als gevolg van het 'Headlight' en relativistisch Doppler effect, en tevens treedt er tijddilatatie en lengtecontractie op).
Motus inter corpora relativus tantum est.

#9

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2014 - 20:09

De animatie met de vervorming van het beeld dat de ruimtereiziger heeft van zijn omgeving lijkt me volledig terecht. In deze situatie is het inderdaad zo dat de aberratie alleen veroorzaakt wordt de de snelheid van de raket ten opzichte van zijn omgeving.

Stel even dat de ruimtereiziger in rust is ten opzichte van de omgevende sterren en dat er plotseling een ster met een grote snelheid voorbijvliegt : de ruimtereiziger zal in dat geval de voorbijvliegende ster waarnemen zonder aberratie. Het is dus niet de relatieve snelheid ten opzichte van de waargenomen ster die van belang is voor aberratie maar wel de snelheid van de waarnemer ten opzichte van de omgeving.

Volgens de theorie van de aberratie is de grootte en richting van de aberratie enkel een functie van de snelheid van de aberratie. Het is in dit opzicht enigszins vreemd dat als twee objecten zich met dezelfde snelheid en in dezelfde richting voortbewegen er geen aberratie optreedt.

Het is echter niet voldoende dat twee objecten zich met dezelfde snelheid ten opzichte van elkaar bewegen.
Een concreet voorbeeld : de maan Io beweegt zich met een snelheid van 17 km/s omheen de planeet Jupiter die zelf met 13 km/s omheen de Zon draait. Dat wil zeggen dat de maan Io zich af en toe met dezelfde snelheid en in dezelfde richting beweegt als de Aarde (13 + 17 = 30 km/s). Desalniettemin blijft de waargenomen aberratie voor de maan Io steeds dezelfde als voor de planeet Jupiter (of met andere woorden: de aberratie is niet anders of Io zich ten opzichte van de Aarde voor of achter de planeet Jupiter bevindt).

Voor het ontbreken van aberratie is het dus blijkbaar van belang dat de Maan zich in hetzelfde inertiaal stelsel bevindt als dat van de Aarde.

Ik zou dus mijn vraag kunnen herformuleren als: waarom worden objecten die zich in hetzelfde inertiaal stelsel bevinden niet onderhevig aan het effect van aberratie?

#10

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 maart 2014 - 09:49

In een raket met futuristische aandrijving kunnen relativistische snelheden bereikt worden...

Stel even dat Jan en Pieter elk zulk een raket hebben en op uitstap zijn in een stuk van de ruimte ver weg van de sterren.
Het enige wat ze kunnen waarnemen zijn verafgelegen en egaal verspreidde melkwegstelsels. Omdat ze zo onder de indruk zijn van het 'headlight effect' zijn ze elk een eigen richting gevlogen met elk een andere snelheid.

Vervolgens krijgen zij de opdracht om hun snelheid zo aan te passen dat het 'headlight effect' volledig verdwijnt.
Na deze bijsturing merken Jan en Pieter dat ze niet meer bewegen ten opzichte van elkaar ...

Wil dat zeggen dat er voor elke plaats in de ruimte 1 'omgeving' (referentiekader) bestaat en waarbij aberratie optreedt als objecten hiertegenover bewegen?

#11

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5373 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 maart 2014 - 14:52

Volgens de theorie van de aberratie is de grootte en richting van de aberratie enkel een functie van de snelheid van de aberratie


Ik denk dat je de snelheid van de waarnemer bedoelt, en dat klopt. Een veelgehoorde maar foutieve verklaring is de volgende:

Als ik in de animatie slechts één ster plaats:

RADEs.gif

Dan zal de positie van die ster als gevolg van het snelheidsverschil tussen ster en raket voor de astronaut een aberratie laten zien. Maar of een object in absolute zin een snelheid heeft is niet te zeggen, want beweging is altijd relatief leert Einstein ons. Dus kunnen we evenzogoed beweren dat de ster beweegt tov de raket als andersom.
Er treedt dus ook aberratie op als de bron en niet de waarnemer beweegt, en je moet dan vaststellen dat aberratie geen functie is van de snelheid van de waarnemer tov het licht maar van een relatief transversaal (dwars op de richting van het licht) snelheidsverschil tussen waarnemer en ster.

Uit waarnemingen blijkt echter dat hier niets van klopt, en dus ook dat de in veel astronomie- en lesboeken gegeven uitleg foutief is.

De leden van dubbelsterren bijvoorbeeld vertonen ondanks de grote transversale snelheidsverschillen tussen beide sterren en de waarnemer op Aarde geen enkel verschil in aberratie. Hetzelfde geldt voor manen van planeten, ook hun aberratie is exact gelijk aan die van de planeet, ondanks het relatieve snelheidsverschil met de waarnemer. Dit geldt overigens niet voor het Doppler effect (nadering, verwijdering) dat inderdaad invariant is.

Alleen de snelheid van de waarnemer en niet de snelheid van de bron blijkt de aberratie te veroorzaken, wat een schending van het relativiteitsprincipe op lijkt te leveren.

Er zijn veel artikelen over dit onderwerp geschreven en een aantal gaan mij wat boven de wiskundige pet. De meest intuïtieve verklaring is m.i. dat het transversale snelheidsverschil tussen de fotonen en de telescoop de aberratie veroorzaakt:

Hoewel het licht een constante snelheid heeft, onafhankelijk van de bewegingen van de bron, geldt dat niet voor de richting van het licht. De Deen Møller (*1) leidt af dat, indien de bewegingsrichting van een ster loodrecht staat op het uitgezonden licht, de richting van het licht met een hoek δ = Tan v/c wijzigt als gevolg van de transversale snelheid v van een ster. Als we dat in een schetsje zetten wordt het duidelijker:

Aberratie afb1.jpg

Licht dat in richting a wordt uitgezonden verandert door de transversale snelheid van de gele ster van richting met een hoek δ naar b en komt dus nooit bij de Aarde aan. Licht dat in richting c wordt uitgezonden verandert door de beweging van de ster met dezelfde hoek naar richting a. M.a.w. uitgaande van de Aarde als referentie worden van een bewegende ster alleen die fotonen ontvangen die geen transversale snelheid hebben (geen snelheid in dwarsrichting), en wordt er dus geen aberratie waargenomen. Zouden we de ster vervangen door een dubbelster, dan geldt hetzelfde voor beide componenten.

De relatieve beweging van de bron heeft dus inderdaad geen invloed en dientengevolge kan alleen het relatieve transversale snelheidsverschil tussen waarnemer en fotonen de oorzaak van aberratie zijn:

Aberratie afb2.jpg

Paul Marmet (klik) zegt er het volgende over:

Compatibility with Einstein's Theory?
This result must be examined in terms of relative motion. It is stated in relativity that there exists no absolute velocity. Only the relative velocity between two objects has a physical meaning. How can this be compatible with the above description of stellar aberration? This apparent paradox is solved when one considers more carefully what those two objects are. In the case described above, the aberration of light clearly involves the relative motion between the bullets (photons) and the detector. It does not involve the relative motion of the system that has fired the bullets (called source). In fact the star, from which the particles are emitted is no more than the support from which the particle (bullets) originated. Erroneously, the relative velocity between the star and the earth has been considered while one should consider the relative velocity between the incoming particles (bullets or photons) and the earth
.


Voor het ontbreken van aberratie is het dus blijkbaar van belang dat de Maan zich in hetzelfde inertiaal stelsel bevindt als dat van de Aarde.


Zo'n stelsel is m.i. dus niet de verklaring voor het ontbreken van aberratie als gevolg van de beweging van een object ipv de waarnemer.

Vervolgens krijgen zij de opdracht om hun snelheid zo aan te passen dat het 'headlight effect' volledig verdwijnt. Na deze bijsturing merken Jan en Pieter dat ze niet meer bewegen ten opzichte van elkaar ...


Dat laatste is m.i. niet correct, want Jan en Piet hoeven niet op dezelfde locatie te zijn, en als ze dat niet zijn hebben ze door de uitdijing van het heelal een onderlinge snelheid. Wat ze beiden in feite doen, is een handig referentieframe (een 'achtergrond') kiezen, maar die achtergrond is niet absoluut.

Elders op dit forum vind je discussies over de kosmische achtergrondstraling die te gebruiken zou zijn als 'absoluut' referentiekader. Die straling blijft een, weliswaar handig gekozen, lokale achtergrond.

Gaia is een astrometrische satelliet, die met hetzelfde probleem kampt namelijk: Wat kunnen we gebruiken als 'vast' decor om precisiemetingen aan de posities, aberraties en snelheden van sterren tegen af te zetten. Gaia gebruikt daar de positie van tot een miljoen quasars voor, heldere lichtbronnen die zo ver weg staan dat hun eigenbeweging verwaarloosbaar klein is (maar dus nadrukkelijk niet nul, iets in de orde van een miljoenste boogseconde per jaar). Zie ook dit bericht.

Zoals jij zeer terecht opmerkte is de rotatie van de Aarde rond de Zon de meest opvallende bron van aberratie, maar niet de enige. Ook de rotatie van de Zon rond de Melkweg speelt een rol, en zo ook de eigenbeweging van de Zon tov naburige sterren en die van de Melkweg tov andere sterrenstelsels en bewegingen van clusters onderling et cetera. Met deze factoren wordt voor zover mij bekend in de praktijk nauwelijks rekening gehouden. Dus in feite promoveren we de positie van de Zon onterecht naar een 'absolute' status. Zou je op zeer lange termijn waarnemen, dan zou je bijvoorbeeld andere sterrenstelsels zien wiebelen ten gevolge van de rotatie van de Zon rond het centrum van de Melkweg.

Maar wil je werkelijk zeer nauwkeurig de coördinaten van alle hemellichamen vaststellen, en dus iedere aberratie wegwerken dan wordt het m.i. een vrijwel onmogelijke klus met al die bekende en deels nog onbekende bewegingen van de Aarde tov andere delen in het heelal. Mogelijk kunnen ook hier de metingen van Gaia van grote waarde zijn.

Maar hoe dan ook, aangezien er geen absolute plaats- en snelheidsbepaling mogelijk is in het heelal, zullen de posities van sterren dientengevolge altijd schijnbaar zijn. Wel kunnen we met behulp van instrumenten als Gaia de aberratie-invloeden veel beter vaststellen en de precisie zoveel opkrikken, dat de gegevens in de praktijk goed bruikbaar zijn.

Ik zou dus mijn vraag kunnen herformuleren als: waarom worden objecten die zich in hetzelfde inertiaal stelsel bevinden niet onderhevig aan het effect van aberratie?


Kan je je vinden in dit antwoord?

(*1) Een (zeer forse) pdf van Møller's "Theory of Relativity" vind je hier: KLIK
Motus inter corpora relativus tantum est.

#12

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2014 - 21:13

De verduidelijking lijkt me helemaal terecht en een uitstekende basis om er aspecten toe te voegen.

Zo vond ik de volgende fotocompositie van een zonsverduistering terug op http://nl.wikipedia....nsverduistering :
Geplaatste afbeelding
Als we de middelste foto beschouwen dan zien we het volgende:
- een buitenste cirkel waarbij fotonen, afkomstig van de Zon, zien
- een donkere schijf die overeenkomt met de positie van de Maan en waarin er ons geen fotonen bereiken

Het precieze ogenblik van een zonsverduistering kunnen we terugvinden op: http://en.wikipedia.org/wiki/New_moon
"Like Meeus, apply the constant terms of the aberration of light for the Sun's motion and light-time correction for the Moon[11] to obtain the apparent difference in ecliptical longitudes: Sun: +20.496"[12] Moon: −0.704"[13]"
Deze laatste waarde is het gevolg van de beweging van de Maan. De maan verplaatst zich met 0.5 boogseconden/sec en het licht van de Maan doet er iets meer dan een seconde over om de Aarde te bereiken.

Op de middelste foto zien we dus een buitenste cirkel met een aberratie van 20.5 boogseconde en een binnenste donkere schijf met een verwaarloosbare aberratie.
Rekening houdend met de 0.5 boogseconde/sec waarmee de Maan zich verplaatst heeft het hoogtepunt van de zonsverduistering plaats ongeveer 40 sec vooraleer Zon, Maan en de waarnemer op Aarde zich op 1 lijn bevinden.

Omdat er ons tijdens een zonsverduistering geen licht van de Maan ons bereikt kunnen we afleiden dat het zonlicht de maan beschijnt vanuit een werkelijke hoek van 20.5 boogseconden en dat het licht verder 'rechtdoor' de telescoop op Aarde bereikt met diezelfde 20.5 boogseconde aberratie.

Anderzijds is de beweging van de waarnemer ten opzichte van zijn omgeving ook van belang: moest bovenstaande foto genomen zijn door een ruimtetelescoop, dan zouden zowel de buitenste cirkel als de binnenste schijf (de Maan) onderhevig zijn aan 'orbital aberration' omwille de snelheid waarmee de ruimtetelescoop om de Aarde draait. Het exacte tijdstip van de zonsverduistering zou hierbij exact dezelfde blijven als voor een waarnemer op Aarde.

Het volgende plaatje betreffende Gravity Probe B is terug te vinden op http://einstein.stan.../hl_071505.html

Geplaatste afbeelding
en geeft aan dat de "orbital aberration" schommelt tussen 0 en 5 boogseconden met een periodiciteit van 97.5 minuten. Deze aberratie is van toepassing op alles wat waargenomen wordt vanaf de ruimtetelescoop, dus ook op het beeld van de Aarde.

Vanop Aarde zien wij diezelfde ruimtetelescoop daarentegen zonder aberratie.
Dat houdt in dat het wel degelijk de de ruimtetelescoop is de beweegt ten opzichte van zijn omgeving.

In het geval van deze "orbital aberration" beweegt de telescoop zich inderdaad transversaal ten opzichte van de fotonen het inkomende licht en voldoet de klassieke (en intuïtieve) verklaring. Maar wat betreft de constante aberratie van het zonlicht is er volgens mij iets anders aan de hand.


Stel verder dat we het gedachte experiment mbt. Jan en Pieter vereenvoudigen door te stellen dat ze zich na het experiment vlak bij elkaar bevinden. We vragen Jan en Pieter ook niet om de beweging of de plaats van de sterren te analyseren maar er enkel voor te zorgen dat het "headlight effect" (omwille van hun beweging ten opzichte van hun omgeving) zich niet meer voordoet (wat ze kunnen afleiden uit de verschillende effecten die hiermee geassocieerd kunnen worden).

Mogen we dan stellen dat Jan en Pieter zich na het voltooien van dit experiment niet meer verplaatsen ten opzichte van elkaar omdat hun 'omgeving' dezelfde is?

En mogen we er vanuit gaan dat 'de beweging ten opzichte van de omgeving' en 'de beweging ten opzichte van de beweging van de geobserveerde fotonen' aan elkaar gerelateerd zijn?

#13

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5373 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 maart 2014 - 14:11

Ik heb vandaag wat weinig tijd, en zal er de komende dagen naar kijken.

Maar wat betreft de constante aberratie van het zonlicht is er volgens mij iets anders aan de hand.


Je spreekt in tongen ;) , kan je alvast wat nader toelichten waar je op doelt?
Motus inter corpora relativus tantum est.

#14

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2014 - 22:05

Als we aberratie kunnen verklaren aan de hand van de beweging ten opzichte van de omgeving dan kunnen we de volgende omgevingen onderscheiden:
Afbeelding2.jpg

en dan kunnen we vervolgens de verschillende vormen van aberratie als volgt onderscheiden:
Afbeelding1.jpg

De totale aberratie is de vector som van de verschillende vormen van aberratie waarbij 'secular aberratie' tegelijk de meest significante is maar ook die is met de traagste verandering. Omdat de posities van de sterren zijn vastgelegd inclusief 'secular aberration' hoeven we, om de plaats van een ster terug te vinden inderdaad geen rekening te houden het effect van 'secular aberration'. (daarom noem ik deze op de grafiek 'Richting op kaart').

Een ruimtetelescoop behoort tot de omgevingen: 'Aarde', 'Zonnestelsel' en 'Melkweg'.
- de telescoop beweegt ten opzicht van de omgeving 'Aarde' en heeft daarom 'orbital aberration'
- de omgeving 'Aarde' beweegt ten opzichte van de omgeving 'Zonnestelstel' en heeft daarom 'annual aberration'
- de omgeving 'Zonnestelsel' beweegt ten opzichte van de omgeving 'Melkweg' en heeft daarom 'secular aberration'

Het bijzondere is dat:
- objecten binnen de omgeving 'Aarde' worden waargenomen zonder 'Annual aberration' (zoals de Maan)
- objecten binnen de omgeving 'Zonnestelsel' worden waargenomen zonder 'Secular Aberration' (zoals de planeten of de Zon)

Wat de waargenomen aberratie met de futuristische raket dus onderscheidt van de aberratie zoals waargenomen op Aarde is het feit dat we slechts met 1 omgeving hoeven rekening te houden. De futuristische raket lijkt daarmee op de ruimtetelescoop die beweegt ten opzichte van de omgeving 'Aarde' en waarvoor we het 'eenvoudige model' van aberratie kunnen toepassen.

#15

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5373 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 04 maart 2014 - 15:31

Dat schema lijkt mij als vereenvoudigd model van diverse aberraties en hun oorzaken correct. De werkelijke afwijkingen zijn als gezegd nog veel complexer, zeker als we de trage rotatie van de Melkweg beschouwen. In die 225 miljoen jaar draait de Zon weliswaar een complete baan rond het galactisch centrum, andere delen van de Melkweg hebben andere omlooptijden waardoor naast de aberratie ook de zeer forse eigenbeweging een rol gaat spelen in de werkelijke posities. Ook in de omgeving van de Melkweg verandert er in deze periode nogal, de Andromedanevel zal bijvoorbeeld na een volledige omloop een kleine 150.000 lichtjaar dichterbij zijn.

Mogen we dan stellen dat Jan en Pieter zich na het voltooien van dit experiment niet meer verplaatsen ten opzichte van elkaar omdat hun 'omgeving' dezelfde is?


Als twee waarnemers een zodanige snelheid en richting aannemen dat ze beiden het headlight effect volledig wegwerken (of, en dat lijkt mij praktischer, in iedere richting dezelfde temperatuur van de kosmische achtergrondstraling meten), én ze bevinden zich zeer dicht bij elkaar, dan zullen ze m.i. geen meetbare onderlinge beweging hebben.

Het is mij onduidelijk waar je naar toe wilt. Ik heb jouw publicaties elders klik diagonaal doorgelopen en vraag mij dus af:

Is het doel nu een beter inzicht in alle aberraties? Zo ja, dan ben je m.i. op de goede weg.
Wil je een nieuwe hypothese opstellen? Zo ja, hoe luidt die dan?
Doel je op jouw hypothese dat een roterend medium (bijvoorbeeld een Higgs veld) een juiste verklaring van de aberratie kan geven, en dat de huidige verklaringen niet correct kunnen zijn?
Ben je soms op zoek naar een absoluut referentieframe of een alternatieve 'ether'?

Hoe dan ook, ik denk met die kleine animatie aangetoond te hebben dat achter en naast relatieve begrippen zijn, en dat er geen (roterend) medium nodig is om het licht 'om een hoek te buigen'. Natuurlijk is die animatie een sterke vereenvoudiging van de realiteit, maar daar lijdt het principe m.i. geenszins onder.
Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures