Springen naar inhoud

snelheid tov ether ipv tov lichtbron


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Pauleman

    Pauleman


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 14:21

Hoi, ik heb een historische vraag over de aanloop naar de relativiteitstheorie,

Maxwel publiceerde de Maxwell vergelijkingen. Die voorspelden een lichtsnelheid van 300 000 km/s. Maar men dacht toen: in welk stelsel geldt dat getal?

Men dacht: gaat om jouw snelheid in verhouding tot ether-snelheid. Michelson/Morley gingen de ethersnelheid meten (wat niet lukte, we weten nu waarom).

Mijn vraag is: waarom dacht men dat het ging om een snelheid tov van die ether? Het is toch veel logischer dat het gaat om de snelheid die je hebt tov een lichtbron?

Als jij met 200 000 km/s van een ster wegreist, is best logisch om te verwachten dat je dan 300 000 - 200 000 = 100 000 km/s als lichtsnelheid meet.
(Ook dat is gemeten, dat dat er niet toe doet, maar pas in 1913, door de Sitter).

Of dacht men dat ook: dat je 100 000 km/s zou moeten meten, plus nog een effect van die ether?

Groetjes,

Paul

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

#2

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 16:57

Ik vrees dat je vragen niet in een paar woorden kunnen worden beantwoord. Er zijn in de loop der tijden tal van licht- en ethertheorieën ontwikkeld. Er is geen "men" die op zeker moment iets dacht. Er zijn wel steeds zekere fysici die er bepaalde theorieën op na houden, en daarmee al dan niet tot een zeker "research programme" behoren.

Ik zou bij de Wikipedia beginnen en dan zo veel mogelijk links, links in links, etc. napluizen. Na een aantal weken krijg je dan een indruk van de veelheid aan benaderingen die er bestaan hebben.

Veranderd door Bartjes, 30 oktober 2013 - 17:00


#3

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 17:21

Michelson en Morley gingen de etherwind meten. Ze dachten, door het draaien van de aarde om de zon, dat er een soort van etherwind zou moeten zijn. Tegen die etherwind in zou het licht langzamer moeten reizen en met de etherwind mee zou het licht dan sneller moeten reizen. Beide leek niet het geval en sloten daarmee de aanwezigheid van de ether uit. Dat was misschien een voorbarige conclusie.

Veranderd door physicalattraction, 30 oktober 2013 - 19:50
Onnodige quote verwijderd


#4

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 17:27

Dat was misschien een voorbarige conclusie.


En hoe kom je tot deze twijfel?
Motus inter corpora relativus tantum est.

#5

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 17:31

Ze hadden de etherwind uit moeten sluiten. Niet de ether. Er is misschien wel een soort van ether.

#6

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 18:05

Hier een interessant linkje:

http://www.pitt.edu/...igins/#Failures

#7

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2013 - 23:09

De tekst van het Michelson Morley experiment is terug te vinden in:
http://www.aip.org/h...F/michelson.pdf
en start met een aantal overwegingen mbt. tot de aberratie van het licht. De aberratie van het licht van de sterren weerspiegelt zowel de 30 km/s waarmee de Aarde rond de Zon draait als de snelheid van het licht.
Daarom verwachtten Michelson Morley deze 30km/s ook terug te vinden in hun beroemde experiment.
Wel gebruikten zij hiervoor een lokale lichtbron waarbij de aberratie van het licht niet van toepassing is.
Wij kunnen ons daarbij de vraag stellen waarom Michelson-Morley dan wel verwachtten om de 30km/s te kunnen meten.

Een andere vraag is waarom zij niet overwogen hebben dat de Aarde en het veld waarin het licht zich verplaatst met dezelfde snelheid om de Zon draaien (niet zomaar het meesleuren van de ether rondom de Aarde). In dat geval zijn de gemeten waarden van het MMX experiment mooi te verklaren: het is als een kind dat op een fiets zit die op een draaimolen is gemonteerd. De fiets staat stil ten opzichte van de draaimolen maar beweegt wel ten opzichte van de toeschouwers.

Bovendien is er ook het Michelson Gale experiment waarbij de omtrek snelheid van de Aarde perfect kan teruggevonden worden als een verschil in snelheid van het licht.

De effect van aberratie hangt af van welk object we observeren:
- lokale objecten, inclusief de Maan zijn niet onderworpen aan aberratie
- planeten zijn te zien met een aberratie die afhangt van het verschil in snelheid met de Aarde
- sterren in de MelkWeg zien we met een "jaarlijkse aberratie" + een constante aberratie omwille van de snelheid van ons zonnestelsel
- andere stelsels zijn te zien met een "jaarlijkse aberratie" + constante aberratie omwille van de snelheid van ons zonnestelsel + constante aberratie omwille van de snelheid van ons Melkwegstelsel

Dit gedrag van aberratie impliceert dat er een bewegend veld moet zijn via hetwelk licht zich voortbeweegt.
Zulk een veld is er dan een dat om de zon draait ... dat op zijn beurt om de Melkweg draait ... enz.

Aberratie treedt op wanneer het licht terecht komt in een veld met een verschillende dwarse snelheid. Omdat de lichtsnelheid constant is ten opzichte van het veld kan het niet anders dan afbuigen. En dit afbuigen is precies wat beschreven wordt met 'relativistische aberratie'.

#8

Pauleman

    Pauleman


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2013 - 10:16

De tekst van het Michelson Morley experiment is terug te vinden in:
http://www.aip.org/h...F/michelson.pdf


Hoi Bart,

dank voor je antwoord (en ook anderen: dank).

Hetgeen dat ik tot nu uit alle antwoorden het relevantste vond, is het allerlaatste (punt 3) uit dat artikel van Michelson/Morley.

Zij geven daar aan dat je ook nog verschillen(!) in lichtsnelheid zou kunnen gaan meten als je meet aan eclipsen van satellieten van Jupiter. Ze geven wel aan dat de nauwkeurigheid van de meetapparatuur (bij Harvard) op dat moment nog niet voldoende was. (ik hoop dat ik het artikel zo goed begrijp).

Ik krijg door dat laatste de indruk, dat Michelson/Morley (inderdaad) twee dingen verwachtten:
1. zowel een effect van ether,
2. als een effect van als je met 200 000 km/s wegreist van ster, dat je dan 300 000 - 200 000 = 100 000 km/s voor lichtsnelheid zou meten.

Begrijp ik het zo goed?

Zou het zo kunnen zijn, dat voor Michelson/Morley dat tweede punt zo vanzelfsprekend leek, dat ze daar (onterecht) nooit aan twijfelden?

Mij valt op dat dat eerste punt wel veelvuldig genoemd wordt in leerboeken over relativiteit, maar dat tweede punt mis ik, en ik snap niet goed waarom.

Groetjes,

Paul

#9

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2013 - 13:02

Punt 3 (het bepalen van de verschillen in lichtsnelheid aan de hand van de eclipsen van de satellieten van Jupiter) gaat terug tot het Rømer's experiment uitgevoerd in 1676 om de snelheid van het licht te meten.

Moest er een 'drift effect' zijn ten gevolge van de snelheid waarmee ons zonnestelsel zich verplaatst, dan zou zich dit moeten weerspiegelen in de tijd die het licht neemt om van Jupiter tot de Aarde te reizen. Afhankelijk van de richting ten opzichte van heelal zou er dan een verschil in tijd moeten gemeten worden. We er mogen vanuit gaan dat dit niet het geval is.

Maar wat is nu precies de tijd die het licht nodig heeft om vanaf Jupiter de Aarde te bereiken?
a- Jupiter en de Aarde bewegen voortdurend naar elkaar toe of van elkaar weg
b- de snelheid van het licht is constant ten opzichte van beide planeten (op het ogenblik dat het licht ter hoogte is van de planeten)
c- de snelheid van het licht blijft niet constant ten opzichte van beide planeten eens buiten het bereik van de planeten (omwille van a en b)

De snelheid van het licht moet daarom een constante zijn ten opzichte van een zich bewegend referentiekader.

Bij GPS technologie wordt het ECI (Earth Centered Interial Frame) gehanteerd als het referentiekader ten opzichte hetwelk de snelheid van het licht de constante 'c' is. Het ECI referentie kader beweegt mee met de as van de Aarde en blijft in een vaste richting georiënteerd ten opzichte van de sterren. Het is de beweging opzichte van ditzelfde ECI referentiekader dat aanleiding geeft tot het vertragen van de GPS atoomklokken.

Als de Aarde zich wegbeweegt van andere planeten of van een andere ster dan geeft dit geen aanleiding tot het meten van een andere lichtsnelheid op het ogenblik dat dit licht de Aarde bereikt.

Als een laatste bedenking: dat de snelheid van het licht overal de constante 'c' is wil niet zeggen dat het licht overal even snel is. De Shapiro vertraging bepaalt dat het licht trager is in een sterker zwaartekrachtveld. Vanuit het perspectief van de Aarde is een radiogolf die langs de Zon voorbijkomt trager dan elders in het Zonnestelsel. Vanuit het perspectief de de plaats nabij de Zon is de snelheid van het licht nog steeds 'c' en is de radiogolf sneller elders in het Zonnestelsel.

#10

Pauleman

    Pauleman


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2013 - 14:36

Hier een interessant linkje: http://www.pitt.edu/...igins/#Failures


Hoi Bartjes,

deze link heeft me enorm geholpen, dank! En ook wat je vindt als je verder rondspeurt als je naar 'home' gaat op die site en nog overige artikelen leest.

Mijn bevindingen:
- (Over beweging tov ether): Michelson/Morley 'wisten' al (door Fresnel): ether staat stil, vandaar (blijkbaar) dat ze effecten verwachtten omdat de aarde beweegt, dàt wilden ze meten,
- (Over beweging tov bron): Einstein is (blijkbaar) ook nog een tijd bezig geweest dat hij dacht dat de oplossing van zijn gedachte-experiment-problemen was dat de lichtsnelheid niet constant is tov ether, maar tov van de lichtbron. Ik las dat je dit een 'emmision theory of light' noemt. Maar (ook) dat bleek uiteindelijk niet te werken, de Maxwellvergelijkingen waren gewoon al correct.

Klopt dit een beetje?

Wat voor mij nog minder duidelijk is:
- moesten de Maxwell vgl (en gemeten c) zowel worden aangepast, als ether zou bestaan en je zou een snelheid hebben tov ether?
- moesten de Maxwell vgl ook (maar anders?) worden aangepast, als je c meet terwijl je een snelheid hebt tov de lichtbron?

Volgens mij is op beide vragen het antwoord: 'ja'.

Groetjes,

Paul

#11

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 31 oktober 2013 - 15:25

Zou het zo kunnen zijn, dat voor Michelson/Morley dat tweede punt zo vanzelfsprekend leek, dat ze daar (onterecht) nooit aan twijfelden?

Dat lijkt mij onwaarschijnlijk. In de vergelijkingen van Maxwell en het werk van Lorentz van enkele decaden terug zit besloten dat de snelheid van het licht onafhankelijk is van die van de bron, maar ook dat de snelheid afhankelijk is van die van de (toen nog aangenomen) ether. Mogelijk heb je ook wat aan dit artikel.
Motus inter corpora relativus tantum est.

#12

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 31 oktober 2013 - 16:45

@ Pauleman

Het is allemaal bijzonder ingewikkeld precies om de reden dat de natuurkundigen nog op zoek waren naar de juiste theorie en er meerdere alternatieven naast elkaar bestonden. Ik beschouw mijzelf niet als een deskundige op dat gebied, maar heb er wel veel over gelezen. Zoals de al gegeven links aantonen is er op internet genoeg te vinden, maar helaas ook heel veel pseudowetenschappelijk spul. Het etherbegrip oefent namelijk een grote aantrekkingskracht uit op zogenaamde "Einstein-weerleggers". De stukken van wetenschapshistorici en wetenschapsfilosofen over de voorgeschiedenis en grondslagen van de relativiteitstheorie zijn meestal wel betrouwbaar.

Zie ook:

http://www.science.u.../f198404417.pdf

#13

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 november 2013 - 08:36

Als we ether definiëren zoals in Wikipedia: "Ether werd tot aan het begin van de 20e eeuw gezien als de stoffelijke tussenstof die voortplanting van licht en andere elektromagnetische straling mogelijk maakte." dan kunnen we stellen dat zulk een tussenstof niet bestaat en wel om de volgende reden.
In de buurt van de Aarde heeft het licht heeft een constante lichtsnelheid ten opzichte van het ECI (Earth Centered Inertial Frame). Een voorbeeld hiervan is het Michelson Gale experiment waarbij het licht idezelfde afstand aflegt in wijzer- en in tegenwijzerzin. Op het Noordelijk halfrond doet het licht er net iets langer over om de afstand in tegenwijzerzin af te leggen. De verkaring is dat de opstelling zich beweegt ten opzichte van het ECI terwijl het licht zich voortplant. Gezien vanuit het perspectief van het ECI is de totale afstand die het licht moet afleggen verschillend afhankelijk de draaizin : wijzer/tegenwijzerzin.
Anderzijds is het ECI ook het referentiekader ten opzichte van hetwelk tijddilatie optreedt. Elke massa die zich beweegt ten opzichte van het ECI is hieraan onderworpen. Een voorbeeld is de tijddilatie die optreedt in GPS satellieten of ook het Hafele-Keating experiment. Hoe sneller een massa (dus ook een atoomklok) zich beweegt ten opzichte van het ECI, hoe groter de waargenomen tijddilatatie.
Vermits het ECI bepalend is voor zowel de voortbeweging van het licht als voor het effect van tijddilatie kan dit bezwaarlijk geassocieerd worden met een tussenstof.

#14

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 01 november 2013 - 10:58

Ook Wikipedia:

http://en.wikipedia...._current_status

#15

Bart L

    Bart L


  • >25 berichten
  • 46 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 november 2013 - 11:25

De Wikipedia "current status" verwijst naar "a single Lorentz inertial frame" wat hetzelfde is als het ECI.

Er doet zich echter een inconsistentie voor wat betreft de voorstelling van het effect van aberratie:
http://en.wikipedia....ration_of_light
De eerste illustratie vermeldt een "rest frame" en een "moving frame". De illustratie is in die zin verkeerd dat het suggereert dat de (waarnemer op) Aarde zou bewegen tov. het "rest frame" (het ECI).
Het is daarentegen het ECI dat als geheel een "moving frame" vormt tov. het zonnestelsel.
Als gevolg hiervan treedt "annual aberration" op in de ruimte en niet nabij de waarnemer op Aarde.
Dit kunnen we precies nagaan omdat we weten dat het licht van de Maan niet onderworpen is aan "annual aberration".

Als we daarentegen de Hubble telescoop in beschouwing nemen.
Deze roteert in een baan om de aarde tov. het "rest frame" (het ECI).
Als gevolg hiervan doet zich het effect van "orbital aberration" voor.
De Hubble telescoop ziet alle objecten, inclusief sterren, Maan en de Aarde met deze "orbital aberration".
Voor wat betreft "orbital aberration" is de illustratie op Wikipedia dus wel een correcte voorstelling van zaken.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures