Anisotrope lichtsnelheid

ghrasp

Dit bericht is afgesplits van dit onderwerp

Nee ik formuleerde het ook niet goed, wat ik me afvraag is juist of de lichtsnelheid in alle richtingen gelijk moet zijn (indifferent voor richting) voor een enkele waarnemer. Bijvoorbeeld bij mickelson Morley experiment is het licht horizontaal na de eerste halfdoorlatende spiegel. Daarvoorafgaand meet je niet en dat is ook niet zo makkelijk omdat de fysieke maat die je dan neemt al snel beinvloedt wordt door gravitatie ; een meetlint dat je ophangt rekt uit, een duimstok die je verticaal houdt krimpt.

Maar om eerlijk te zijn heb ik ook geen flauw idee hoe ze zo,n fysieke maat bepalen. Want om een snelheid te bepalen moet je toch vergelijken.

Aangezien we weten dat licht naar materie neigt (afbuigt) is er kenelijk een zekere aantrekkingskracht (die de ruimte kromt of het licht volgt een rechte in een gekromde ruimte maar dat komt min of meer op zelfde neer, er is een relatie in ieder geval. Dus zou de lichtsnelheid van zon in de richting van de aarde ook groter kunnen zijn dan wanneer het horizontaal gereflecteerd wordt en lager als het omhoog gereflecteerd zou worden voor zo,n type experiment.

Voor bijv satellieten zou dat geen verschil maken, de vertraging van lichtsnelheid van de aarde wordt bij dat soort communicatie dan gecompenseerd door de gravitationele versnelling en als beide evenveel maar tegengesteld afwijken....

Observaties van bijv de zon geldt voor iedereen op aarde ook min of meer dezelfde richting (richting zon - aarde) dus is lichtsnelheid ook automatisch voor alle waarnemers gelijk.

Wat ik vaak merk is dat mensen - bewust of onbewust denken aan een lichtbundel als ze aan lichtsnelheid denken. Dus bijv iemand schijnt met een laser op een muur en dan denk je dat je in de bundel het licht ziet dat uiteindelijk de muur bereikt. Maar dat licht zie je niet wat je in de bundel licht (tussen laser en muur) als licht ziet kan de muur niet ook zien.

In dit voorbeeld is het duidelijk dat er echt sprake is van een afstand. Zou het licht ook weer gereflecteerd worden naar a dan kan die een tijd tussen verzenden en ontvangen vaststellen. Hij kan de afstand ook fysiek meten en heeft dan een verhouding van cm,s en sec. Wil je dat een snelheid noemen ? Dat kan dan is dat een snelheid van 300.000/ 1 km / s.

Zoals je ziet een verhouding 300.000 staat tot 1.

Stel nu dat iemand c op grote afstand ziet hoe a een laser aanzet in richting b over 1 sec als afstand. C staat zo opgesteld dat de afstand ac = bc = 10 sec Wat ziet c ? Ziet die een bundel die door de lucht schiet van a naar b ?

Nee als er tussen vacuum is (of weinig lucht of zelfs gewoon atmosfeer is zo,n bundel niet zichtbaar onder een hoek).

Ziet i wel een bundel dan komt bijv het licht dat hij halverwege a en b ziet nooit bij b, want licht wat bij b aankomt kan hij niet anders zien dan uit richting b, hij ziet dus niet licht dat (of fotonen die) onderweg is van a naar b zoals je langs het spoor een trein ziet langskomen die van a naar b gaat.

Dus moet a twee lasers gebruiken en die tegelijkertijd aanzetten in richting b en c.

Beschouw je tijd echt als afstand los van de vergelijking met een fysieke maat (vandaar dat ik afstand als sec definieer in dit geval) dan kan het niet anders dan dat c de reflectie door b en de puls van a tegelijk ziet want beide (b en c) bevinden zich op zelfde afstand van c. Maar wel ziet c de laser later dan b want van grotere afstand.

Als het niet zoiets is ziet c dubbel. c ziet dan één zelfde moment (het moment waarop a de lasersactiveert mogelijk met een knop) via de spiegel van b later dan hetzelfde moment (zelfde handeling van a) direkt vanaf a.

eendavid

Aangezien we weten dat licht naar materie neigt (afbuigt) is er kenelijk een zekere aantrekkingskracht (die de ruimte kromt of het licht volgt een rechte in een gekromde ruimte maar dat komt min of meer op zelfde neer, er is een relatie in ieder geval. Dus zou de lichtsnelheid van zon in de richting van de aarde ook groter kunnen zijn dan wanneer het horizontaal gereflecteerd wordt en lager als het omhoog gereflecteerd zou worden voor zo,n type experiment.

Neenee, snelheid in algemene relativiteit moet je relateren ten opzichte van een locale Minkowski waarnemer. De berekening die de afbuiging toont onderstelt net dat ten opzichte van deze waarnemers het licht gewoon aan de snelheid c beweegt.

Een 'richtingafhankelijke' snelheid (ten opzichte van een Minkowski waarnemer bedoel ik dan) is een idee dat vrij snel tot problemen leidt. Lichtpropagatie zou de symmetrie van een lege ruimte niet respecteren (er valt wel wat meer over te zeggen, we spreken over 'de' lichtsnelheid omdat ze voor elke waarnemer dezelfde is; als het richtingsafhankelijk wordt is het op eerste zicht onmogelijk om dat te doen, das waarom spreek je doen over 'de lichtsnelheid is richtingafhankelijk').

Ik heb een beetje het gevoel dat we op een zijspoor beginnen komen. Maar als we dat dan toch bewandelen kan ik het niet laten te wijzen op de recente hoop die sommigen hebben op een dispersierelatie van het licht (de lichtsnelheid zou afhankelijk zijn van de energie). Men hoopt hier vooral op omdat zoiets implicaties heeft op het onderzoek naar kwantumgravitatie, en mogelijks op korte termijn een experimentele vaststelling kan komen. De experimentele hoop hierbij is gericht op de detectie van de hoge-energie fotonen afkomstig van gamma ray bursts, die recent indicaties gaven dat zoiets bestaat (Fermi, LAT, Glast).

ghrasp

Neenee, snelheid in algemene relativiteit moet je relateren ten opzichte van een locale Minkowski waarnemer.

Nou ja ik gebruik het begrip snelheid niet (behalve als ik citeer wat gebruikelijk is of wordt gedacht of aangenomen) dus dat probleem heb ik niet zo, er is sprake van tijdsafstand en van fysieke afstand. Een ontwikkeling vraagt ook tijd en kan plaats vinden over een afstand. Afstand kan dus op meer manieren overbrugd worden met het idee snelheid maar ook het idee ontwikkeling. Ik prefereer het eerste en aangezien nooit iemand fotonen zag langskomen zoals je een bus voorbij ziet rijden lijkt me dat geen probleem.

de lichtsnelheid zou afhankelijk zijn van de energie.

Ik neem aan dat je niet die van een waarnemer bedoelt. Zou als er een richting is (bij dualisme ontvangend en actief) dan ook de energie niet groter zijn in bijv de richting van een planeet (bijv de zon - aarde) alleen dan verlaat je het zogenaamde "bolvormig uitstralen" wat ik prima zou vinden trouwens want bolvormig is nogal blind (willekeur in alle richtingen).

Lichtpropagatie zou de symmetrie van een lege ruimte niet respecteren

En wat betekent dat als ik die niet zou aannemen of respecteren ?

eendavid

De afgeleide van de afstand naar de tijd voor een lichtstraal is uiteraard geen constante, maar is zowel uitgaand als ingaand (of in om het even welke richting) hetzelfde. Een algemene metriek kan je, mits diagonalisatie, schrijven als

\(g_{tt}dt^2-dl^2\)

. De afgeleide van de afstand naar de tijd voor een lichtstraal wordt dus voor elke lichtstraal (om het even welke richting) gegeven door

\(\sqrt{g_{tt}}\)

. Die wordt bijvoorbeeld voor het sferisch symmetrisch geval gegeven door

\(\sqrt{1-\frac{r_s}{r}}\)

.

Niet dat het een relevante grootheid is natuurlijk, en niet dat het voor dit topic erg relevant is.

edit:

1. Ik bedoel uiteraard gewoon de energie van het foton. Google op doubly special relativity voor de technische details.

2. Het niet respecteren van die symmetrie leidt precies tot de problemen die ik daarna aangeef.

ghrasp

Is het niet zo dat het onmogelijk is alleen omdat je uitgaat dat C^2 als je het als oppervlak opvat (een kwadraat is geometrisch een oppervlak) vierkant moet zijn ? In dat geval krijg je namelijk dat bij andere c in een richting niet alleen c anders is maar ook c^2. Verlaat je ook tegelijk die symmetrie (als je dat een symmetrie kunt noemen) dan kan ik me voorstellen dat je de problemen die het levert kwijt bent. omdat c kwadraat wel constant blijft.

Geometrisch met tegelvloertje : 4*4 tegels en zijden a en b = 16. Als zestien constant moet zijn kan het aantal tegels in beide richtingingen niet veranderen zonder ook een ander oppervlak te krijgen (probleem). Maar als je toestaat dat de vloer niet perse vierkant hoeft te zijn zijn er veel meer mogelijkheden (2*8, 1*16 ).

Andersom sta je alleen toe dat C^2 niet perse een vierkant symmetrie heeft geeft dat ook problemen met een niet constante c in alle richtingen. (vraag iemand met tegels een vloer te leggen die niet vierkant is maar wel per zijde een ongelijk aantal tegeltjes heeft) Maar sta je beide toe heb je die problemen niet.

eendavid

Dat zijn slechts woorden (uiteraard mag je gebruik maken van de verschillende eigenwaarden van je c-tensor om de transformatie te bepalen), geen oplossingen. Als je denkt dat je een Lorentztransformatie kan vinden die ervoor zorgt dat in elk stelsel deze anisotrope lichtsnelheid dezelfde is, aarzel dan niet om dat aan te tonen. Ik zeg dat ik dat niet geloof, om reeds genoemde redenen.

Los daarvan, zijn er enige aanwijzingen voor zoiets, of is dit gewoon een 'volgens mij kunnen varkens vliegen'-discussie?

ghrasp

Volgens jou zie je dus continu van alle gebeurtenissen in het verleden reflecties door het universum gaan, lijkt me vermoeiend. Want dat is de consecquentie als je uitgaat van lichtsnelheid.

Bijv iemand schijnt met een zaklamp in de lucht. Het licht "reist door het universum" (bolvormig ook nog) komt op grote afstand iets spiegelends tegen wat het reflecteerd en nadat diegene al lang overleden is ziet z,n zoon terug hoe een paar jaar geleden z'n vader met een zaklamp in de tuin stond te zwaaien. Dat is een merkwaardig science fiction universum. 't lijkt "internet" wel.

eendavid

Kort samengevat. Je zegt dat de lichtsnelheid richtingafhankelijk is, omdat het (volgens een of ander voorlopig onduidelijk filosofisch principe) niet kan dat fotonen een eindige lichtsnelheid hebben? Los van de vraag of we dat ongekend filosofisch principe als een wegwijzer mogen zien, het lijkt me nogal tegenstrijdig om als onderbouwing voor een richtingafhankelijke (eindige) lichtsnelheid op te merken dat lichtsnelheid niet eindig kan zijn.

Ik zie niet goed in waarom we een discussie zouden starten over het al dan niet eindig zijn van de lichtsnelheid. De vorige eeuw is de lichtsnelheid zeer nauwkeurig bepaald.

ghrasp

Dat wat jij noemt "filosofisch principe" is misschien dat ik niet uitga van een ether die stilstaat en waar de aarde in rondbeweegt (zoals bewezen niet kan) maar ook niet van electromagnetische golven door vacuum.

Het eerste "geen stilstaande ether is geen bewijs voor het tweede "elektrische golven en/of fotonen bewegen dus door vacuum". Moleculen neem ik niet aan als geisoleerd in vacuum (ook zonder bewijs is hier geen bewijs voor het tegendeel). Bijv vrije elektronen, positronen, ionen noem maar op. Niet direkt aan een specifiek molecuul gebonden. Maar er is ook geen enkel bewijs -wetenschappelijk- dat het ene elekron (bijv zuurstof) echt identiek aan het andere is (waterstof of stikstof). Vrije elektronen zouden dus een rol kunnen spelen bij gassen zoals de cohesie bij vloeistoffen doet. Dan ontstaat een idee van een soort ether (atmosfeer) waar de aanwezige materie deel van uitmaakt (en het vacuum de eigenlijke ruimte is die niet absoluut begrensd is door fysiek tastbare grenzen, experimenten hebben dat laatste ook wel aangetoond).

Met dus een groot verschil tov de ether (als medium voor licht) die stilstaat en waarin de aarde beweegt namelijk dat de moleculen en alles wat tastbaar is meebeweegt met de aarde en meer naarmate dichter bij de aarde. Het vacuum beweegt niet mee maar vacuum is niets en niets kan niet bewegen en net zo min kan het stilstaan (tov iets, stilstaan is bijzonder geval van beweging). Eenvoudig omdat niets niet iets is kun je het wel in taal gebruiken maar er niets aan ophangen, er geen uitspraken over doen of eigenschappen aan toekennen, vacuum is tao.....bla bla bla.

Vanwege relativiteit van beweging kan tov niets niet iets bewegen (want dan beweegt het niets ook).

Bijvoorbeeld een knikker wat je ziet als tastbare vorm is niet het tegendeel van niets, het niets loopt dwars door de knikker heen, de knikker is slechts de tastbare vorm. Die vorm is een grens voor je vinger maar niet van het niets, de ruimte en ook niet voor het zien, je kunt door de knikker heen kijken of er in. Dus kun je ook niet tov die ruimte bewegen. Je beweegt tov de muren van de kamer en tov de lucht, een tafel een stoel etc. Dingen bevinden zich niet in het vacuum zoals vissen in water : "waar de knikker is is geen water" Ook als de vis vor een groot deel uit water bestaat beweegt dat water als deel van de vis mee met de vis tov het andere water. Bij vacuum is daar geen sprake van. Het vacuum wordt niet begrensd door het wateroppervlak, de vis niet, een beeldscherm niet, nergens door.

een discussie over het al dan niet eindig zijn of anisotroop of niet zijn van de lichtsnelheid is voor mij dus inderdaad onzinnig. Waar ik lichtsnelheid gebruik moet je dus eigenlijk gewoon c lezen en als verhoudingsgetal opgevat (ik zal de term in vervolg ook niet meer gebruiken).

Onder verhoudingsgetal neem ik aan wat je weet wat daaronder verstaan wordt. In wezen is ook de snelheid van een auto op de weg of tov een andere auto een verhoudingsgetal. Alleen daar is het een verhouding ene auto tov andere auto of beide tov derde of tov de weg. Hier is sprake van verhouding horloge - duimstok.

Je zou het om kunnen draaien : een Michelson Morley type experiment meet niet de lichtsnelheid maar met behulp van spiegels, klokjes en fysieke maten (de afstand tussen de spiegels is neem ik aan ook met duimstok gemeten) wordt op basis van zonlicht de lokale tijdruimtelijke verhouding tussen sec's en meters gemeten.

eendavid

Dat is absoluut niet wat ik een filosofisch principe noemde. Wat ik een filosofisch principe noem is dat je

Bijv iemand schijnt met een zaklamp in de lucht. Het licht "reist door het universum" (bolvormig ook nog) komt op grote afstand iets spiegelends tegen wat het reflecteerd en nadat diegene al lang overleden is ziet z,n zoon terug hoe een paar jaar geleden z'n vader met een zaklamp in de tuin stond te zwaaien. Dat is een merkwaardig science fiction universum.

dit een contradictie vindt. Dit slaat wel degelijk op het eindig zijn van de snelheid van licht. Eerlijk gezegd, in elke nieuwe post begin je over iets anders, en je argument daar is in tegenspraak is met de posts daarvoor. Met deze laatste post komt de aap uit de mouw: je hebt onvoldoende nagekeken wat de experimentele successen van speciale relativiteit zijn. Ik zou ook de filosofische toer op kunnen gaan, en uitleggen waarom het filosofisch onaantrekkelijk is dat de natuurwetten gerefereerd zouden zijn ten opzichte van een locaal meebewegende ether revisited, maar zo'n discussie was enkel 100 jaar terug interessant geweest.

ghrasp

Dat is absoluut niet wat ik een filosofisch principe noemde. Wat ik een filosofisch principe noem is dat je

ghrasp schreef (op 22 May 2009, 23:28):

Bijv iemand schijnt met een zaklamp in de lucht. Het licht "reist door het universum" (bolvormig ook nog) komt op grote afstand iets spiegelends tegen wat het reflecteerd en nadat diegene al lang overleden is ziet z,n zoon terug hoe een paar jaar geleden z'n vader met een zaklamp in de tuin stond te zwaaien. Dat is een merkwaardig science fiction universum.

dit een contradictie vindt. Dit slaat wel degelijk op het eindig zijn van de snelheid van licht.

Wat beweer ik dat ik dat een contradictie vindt ? Ik vind dat geen contradictie ik geef het voorbeeld als consecquentie van het hanteren van het begrip "lichtsnelheid".

Dit slaat wel degelijk op het eindig zijn van de snelheid van licht.

Wat je hiermee bedoeld begrijp ik dan ook niet.

eendavid

Wat ik bedoel is het volgende.

Standpunt 1: Ik vraag me af of de lichtsnelheid in elke richting gelijk is.

Commentaar: het leidt waarschijnlijk tot problemen wanneer je dit concreet wil maken.

Standpunt 2: Als de lichtsnelheid eindig is krijgen we science fiction consequenties (wat ik bedoel met filosofisch principe is dat jij dit science fiction noemt, terwijl het merendeel van de wereld dit als een triviaal gegeven kent, en de wetenschappelijke wereld dit zelfs als een alledaags scenerio kent).

Commentaar: dat de lichtsnelheid eindig is, is experimenteel even waar als het rond zijn van de aarde.

Standpunt 3: Ik bedoel een andere lichtsnelheid, en bovendien is het niet omdat er geen ether is, dat speciale relativiteit correct is.

Nu, we kunnen bezig blijven met zo'n verhaal te breien, en sommige uitspraken die je doet kan men interpreteren zodat ze wetenschappelijk zinnig zijn (bij anderen gaat dat niet). Merk op dat na commentaar 1 perfect ruimte is om standpunt 1 verder te onderzoeken, en mijn ongelijk aan te tonen. Ik zal terug proberen je te helpen in je zoektocht wanneer we het verhaal breien volgens de standaardregels van de wetenschap. In dit bijzonder geval, herhaal ik daartoe

eendavid schreef:Dat zijn slechts woorden (uiteraard mag je gebruik maken van de verschillende eigenwaarden van je c-tensor om de transformatie te bepalen), geen oplossingen. Als je denkt dat je een Lorentztransformatie kan vinden die ervoor zorgt dat in elk stelsel deze anisotrope lichtsnelheid dezelfde is, aarzel dan niet om dat aan te tonen. Ik zeg dat ik dat niet geloof, om reeds genoemde redenen.

Los daarvan, zijn er enige aanwijzingen voor zoiets, of is dit gewoon een 'volgens mij kunnen varkens vliegen'-discussie?

ghrasp

Maar ben je het er nu mee eens dat het de consecquentie is van het begrip lichtsnelheid (paketjes golven die met lichtsnelheid door heelal bewegen) dat een gebeurtenis die zich tijdens iemands leven afspeelt nadat diegene al is overleden zich nog eens kan afspelen voor de ogen van nabestaanden via een spiegel die op lichtjaren afstand staat ?

Een daarop volgende vraag is dan speelt die gebeurtenis zich dan echt herhaald af of als fatamorgana ?

eendavid

Ik ben het er niet mee eens dat de gebeurtenis zich nog eens afspeelt, ik ben het er wel mee eens dat de nabestaanden de gevolgen van de gebeurtenis (in principe) nog kunnen waarnemen, bijvoorbeeld door naar de desbetreffende fotonen te kijken, of naar meer complexe gevolgen van de gebeurtenis (bijvoorbeeld het bestaan van de overledene zijn dochter). Ik kan me moeilijk inbeelden dat iemand het daar niet mee eens is.

ghrasp

Ik ben het er niet mee eens dat de gebeurtenis zich nog eens afspeelt, ik ben het er wel mee eens dat de nabestaanden de gevolgen van de gebeurtenis (in principe) nog kunnen waarnemen

Hoezo de gevolgen ervan, ze zien de gebeurtenis zich dan toch herhalen via de spiegel ? Dat is de consequentie als je zegt dat iemand in de buurt van de spiegel op een lichtjaar afstand de gebeurtenis een jaar later beleefd/ziet. Direkt betrokkenen zien de gebeurtenis dan na twee jaar zich herhalen in die spiegel. Als het zien voor degene bij de spiegel het beleven is (een lichtjaar later) waarom is dan het herhaald zien van de gebeurtenis door de betrokkenen niet het opnieuw beleven ?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Anisotrope lichtsnelheid

Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid

Re: Anisotrope lichtsnelheid