Springen naar inhoud

Sneller dan het licht reizen (gedachte experiment)


  • Log in om te kunnen reageren

#1

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 16:53

Muonen
In de wereld van het kleine zwerven kerndeeltjes en elektronen met grote snelheden in het rond. Deeltjes, die maar heel kort kunnen bestaan, voordat ze een reactie met andere materie aangaan. Als voorbeeld noemen we hier muonen, een zwaar soort elektronen, die in de buitenste lagen van de atmosfeer gemaakt worden. Ze leven maar 2 microseconden en vliegen bijna met lichtsnelheid naar het aardoppervlak. Ze kunnen dus maar 600 meter afleggen (s=vt). Toch komen ze 20 km verder op het aardoppervlak terecht.

Dit is simpel te verklaren aan de hand van relativiteit. Doordat wij zon deeltje met bijna de lichtsnelheid zien reizen, zullen wij zijn tijd langzamer zien verlopen. De levensduur, dat het deeltje zelf een ervaart als 2 microseconden, zullen wij als langer ervaren. Hierdoor zien wij het deeltje 20 km afleggen, terwijl de afstand voor hem zelf maar 600 meter was (lengtecontractie).

Het gedachte-experiment
De ervaring van het deeltje, is dat het maar 2 microseconden heeft geleefd en een afstand heeft afgelegd van 600 meter. Voor de stilstaande waarnemer (bijv. een de mens op aarde) heeft het deeltje langer geleefd en 20 km afgelegd. De voor ons 20 km afstand heeft het deeltje blijkbaar ondervonden als 600 meter. Door lengtecontractie komt de ruimte er anders uit te zien voor een reiziger met een snelheid in de buurt van lichtsnelheid, dan voor een stilstaande waarnemer. Dit zou inhouden dat wanneer men zich in een raket versnelt tot iets onder de lichtsnelheid (want theoretisch mogelijk is, want het vereist geen oneindig hoge energie), men de afstanden dichterbij ervaart (zoals het Muon de 20 km ervaarde als 600 meter). Zo zal men dan de afstand tot de dichtstbijzijnde ster niet meer ervaren als 4 lichtjaar, maar bijvoorbeeld als 1 lichtjaar. De eigentijd verandert niet, dus de reiziger zal dan de tijdsduur van die reis als iets langer dan 1 jaar ervaren (ook al ervaart een stilstaande waarnemer het gewoon als 4 jaar). Dit is in tegenspraak met de relativiteitstheorie.

Waar zit de fout?

Veranderd door dtw, 08 oktober 2008 - 16:56

Just think about it ;)

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 08 oktober 2008 - 17:35

... Dit zou inhouden dat wanneer men zich in een raket versnelt tot iets onder de lichtsnelheid (want theoretisch mogelijk is, want het vereist geen oneindig hoge energie), men de afstanden dichterbij ervaart (zoals het Muon de 20 km ervaarde als 600 meter). Zo zal men dan de afstand tot de dichtstbijzijnde ster niet meer ervaren als 4 lichtjaar, maar bijvoorbeeld als 1 lichtjaar. De eigentijd verandert niet, dus de reiziger zal dan de tijdsduur van die reis als iets langer dan 1 jaar ervaren (ook al ervaart een stilstaande waarnemer het gewoon als 4 jaar). Dit is in tegenspraak met de relativiteitstheorie.

Hoe is dit in tegenspraak met relativiteitstheorie?

#3

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 18:03

Hoe is dit in tegenspraak met relativiteitstheorie?


Dit zou betekenen dat ik volgend jaar al 4 lichtjaar verder zou zijn. (Al ondervind een waarnemer op aarde het als 4 jaar).
De relativiteitstheorie zegt dat het ook voor de waarnemer minimaal 4 jaar moet duren om je over een afstand van 4 lichtjaar te verplaatsen, anders zou je sneller dan het licht moeten gaan.

Met andere woorden: Ik ben nu 25 jaar. Ik kan nooit voor mijn 29e mij op die plek bevinden.

Veranderd door dtw, 08 oktober 2008 - 18:04

Just think about it ;)

#4

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 18:35

dtw schreef:

Het gedachte-experiment
De ervaring van het deeltje, is dat het maar 2 microseconden heeft geleefd en een afstand heeft afgelegd van 600 meter. Voor de stilstaande waarnemer (bijv. een de mens op aarde) heeft het deeltje langer geleefd en 20 km afgelegd. De voor ons 20 km afstand heeft het deeltje blijkbaar ondervonden als 600 meter. Door lengtecontractie komt de ruimte er anders uit te zien voor een reiziger met een snelheid in de buurt van lichtsnelheid, dan voor een stilstaande waarnemer. Dit zou inhouden dat wanneer men zich in een raket versnelt tot iets onder de lichtsnelheid (want theoretisch mogelijk is, want het vereist geen oneindig hoge energie), men de afstanden dichterbij ervaart (zoals het Muon de 20 km ervaarde als 600 meter). Zo zal men dan de afstand tot de dichtstbijzijnde ster niet meer ervaren als 4 lichtjaar, maar bijvoorbeeld als 1 lichtjaar. De eigentijd verandert niet, dus de reiziger zal dan de tijdsduur van die reis als iets langer dan 1 jaar ervaren (ook al ervaart een stilstaande waarnemer het gewoon als 4 jaar). Dit is in tegenspraak met de relativiteitstheorie.


Voor een waarnemer op Aarde doet de raket er ietsje meer dan 4 jaar over.
Voor een waarnemer in de raket is de afstand ietsje groter dan nul en doet hij er dus weinig tijd over.
Dit is volledig in overeenstemming met de S.R.T.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#5

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 18:44

Verwarrend zo...met lengte-contracties en tijdsdilatatie door elkaar werken...
Pik er 1tje uit...de fysische....de tijdsdilatatie. Vergeet de lengte-contractie...
= minder kans op foute redeneringen!
Only an optimist can see the nature of suffering

#6

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 18:45

Maar dan zou sneller reizen dan het licht toch mogelijk zijn. Als ik nu vertrek met bijna de lichtsnelheid richting een ster op 4 lichtjaar afstand staat, dan zou ik dus over 1,5 jaar ofzo al daar kunnen zijn. Daar eenmaal afgeremd, zitten op een stoeltje, terug kijkend naar de aarde, die ik dan op een afstand van 4 lichtjaar zie, terwijl ik mij daar 1,5 jaar geleden nog bevond. Resultaat: ik ben sneller gegaan dan het licht. Er moet toch iets niet kloppen lijkt me...

Veranderd door dtw, 08 oktober 2008 - 18:49

Just think about it ;)

#7

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 18:58

Maar dan zou sneller reizen dan het licht toch mogelijk zijn. Als ik nu vertrek met bijna de lichtsnelheid richting een ster op 4 lichtjaar afstand staat, dan zou ik dus over 1,5 jaar ofzo al daar kunnen zijn. Daar eenmaal afgeremd, zitten op een stoeltje, terug kijkend naar de aarde, die ik dan op een afstand van 4 lichtjaar zie, terwijl ik mij daar 1,5 jaar geleden nog bevond. Resultaat: ik ben sneller gegaan dan het licht. Er moet toch iets niet kloppen lijkt me...

Denk eraan dat als ge op je bestemming zijt het licht van de Aarde 4 jaar nodig heeft om je te bereiken, ge ziet dus niet de Aarde zoals ze momenteel is maar zoals ze 4 jaar geleden was.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#8

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 19:11

dus dan ga ik mezelf nog zien vertrekken ook op aarde, 2,5 jaar na mijn aankomst daar ofzo. Duidelijk dat er iets niet klopt! Volgens mij is het onmogelijk mij over 1,5 jaar al op een afstand van 4 lichtjaar vanaf de aarde te bevinden.
Just think about it ;)

#9

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 20:19

Als ge vertrekt op de Aarde met bijna de lichtsnelheid dan reist het huidige beeld van de Aarde een beetje sneller als gij.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#10

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 21:05

maar je zei net zelf dat de beelden van de aarde nog 4 jaar oud zijn als je daar bent aangekomen. Dus weer een aanleiding dat er iets niet moet kloppen.
Just think about it ;)

#11

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 21:39

Leg eens duidelijk uit wat niet klopt. Het beeld van mijn vertrek heeft de lichtsnelheid dus ik kan dit nooit inhalen door het feit dat mijn snelheid onder de lichtsnelheid moet liggen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#12

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 oktober 2008 - 22:03

@dtw: ik denk dat het verstandig is als je eerst eens goed bestudeert wat relativiteitstheorie zegt.

#13

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 oktober 2008 - 07:06

Nou zeg, haha. Eenmaal aangekomen bij die ster ben ik 1,5 jaar ouder en is het op aarde al 2008 + iets meer dan 4 jaar, laten we zeggen 2013 (want ik reisde iets langzamer dan het licht). Als ik dan vanaf daar naar de aarde kijk zie ik beelden van 4 jaar oud, dus bijvoorbeeld uit 2009. Het klopt dus helemaal dat ik dan mijn eigen vertrek dan niet ziet, dus mijn laatste bericht was inderdaad fout.

Maar laten we tot een conclusie komen: Het is dan dus blijkbaar WEL mogelijk, dat ik mij in 1,5 jaar over een afstand van 4 lichtjaar verplaatst?

PS. Het bestuderen van de theorie doe ik onder andere door hier vragen te stellen over waar twijfels over heb. Alles word mij nu steeds duidelijker. Thanks!

Veranderd door dtw, 09 oktober 2008 - 07:20

Just think about it ;)

#14

dtw

    dtw


  • >25 berichten
  • 71 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 oktober 2008 - 07:40

Ook is het dus mogelijk om te reizen naar een ander sterrenstelsel. Wanneer je reist met 99,999% van de lichtsnelheid, wat geen oneindig hoge energie vereist, zou het relativitisch effect enerm sterk zijn. Al is het daar dan wel 100.000 jaar verder ofzo bij aankomst. Ik zelf ben dan maar bijvoorbeeld een jaar decennia verder, mee eens? Volgens mij vat ik hem nu wel, vind het zo bijzonder deze theorie!

Veranderd door dtw, 09 oktober 2008 - 07:41

Just think about it ;)

#15

Rudeoffline

    Rudeoffline


  • >250 berichten
  • 624 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 oktober 2008 - 09:08

Nou zeg, haha. Eenmaal aangekomen bij die ster ben ik 1,5 jaar ouder en is het op aarde al 2008 + iets meer dan 4 jaar, laten we zeggen 2013 (want ik reisde iets langzamer dan het licht). Als ik dan vanaf daar naar de aarde kijk zie ik beelden van 4 jaar oud, dus bijvoorbeeld uit 2009. Het klopt dus helemaal dat ik dan mijn eigen vertrek dan niet ziet, dus mijn laatste bericht was inderdaad fout.

Maar laten we tot een conclusie komen: Het is dan dus blijkbaar WEL mogelijk, dat ik mij in 1,5 jaar over een afstand van 4 lichtjaar verplaatst?

PS. Het bestuderen van de theorie doe ik onder andere door hier vragen te stellen over waar twijfels over heb. Alles word mij nu steeds duidelijker. Thanks!


Het is verstandig om bij dit soort problemen niet alleen te denken in termen van ruimtelijke afstanden en tijdsduren. De relativiteitstheorie heeft het immers over een ruimtetijd, en afstanden (ruimtetijd intervallen) daarin zijn voor alle waarnemers gelijk. Daarna kun je kijken wat de componenten van dat interval zijn als je naar een willekeurige waarnemer gaat.

Ikzelf vind het altijd erg verhelderend om een Lorentztransformatie gewoon als een rotatie te zien en dit te vergelijken met de reeele ruimte. Een vector daarin kan ook verschillende componenten hebben, dit hangt af van je gekozen basis. Als je een rotatie uitvoert zullen die componenten veranderen, maar dat verandert de vector an sich niet. Hetzelfde geldt voor het ruimtetijd interval.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures