Gebruik van relativistische massa

Moderator: physicalattraction

Berichten: 442

Gebruik van relativistische massa

Opmerking moderator

Deze topic is afgesplitst van deze topic
 
Ik denk dat de vetgedrukte woorden niet juist zijn. Voor een foton heb je de relativistische massa. Zou ze die niet hebben dan is er geen wisselwerking met de omringende materie en is haar beweging onafhankelijk van de haar omringende massa. Lijkt me eerlijk gezegd vrij logisch.

de energy momentum viervector waar hij het ook over heeft bevat de impuls, en impuls bevat voor een foton (m.c), de relativistische massa. Je kunt dus niet zeggen dat een foton beweegt onafhankelijk van zijn eigen relativistische massa. Juist doordat het foton massa bezit volgt het de geodeet.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Gebruik van relativistische massa

Zou ze die niet hebben dan is er geen wisselwerking met de omringende materie
 

Je blijft op twee benen tussen klassieke en moderne fysica hinken, en daardoor kom je tot foutieve inzichten.

 

Zwaartekracht is geen kracht i.t.t. wat Newton veronderstelde, maar niet kon verklaren. Er is geen sprake van wisselwerking tussen materie en materie die een kracht zou veroorzaken in de moderne visie op gravitatie a.k.a de algemene relativiteit. De externe kracht die wij ervaren als zwaartekracht/ons gewicht wordt veroorzaakt door de elektromagnetische kracht (van de aardbodem of door de vloer van een versnellende raket bijvoorbeeld). Het is die elektromagnetische kracht die ons voortdurend uit de geodeet van de ruimtetijd drukt.

 

Heel losjes geformuleerd kan je het zo zien: De geodeet is de kortst mogelijke route door de plaatselijke ruimtetijd, te vergelijken met een rechte lijn in de euclidische meetkunde. Afwijken van de geodeet houdt dus afwijken van de rechte lijn in, een bocht maken als het ware, en dus een versnelling. Als de elektomagnetische weerstand van de aardbodem er niet was zou je in vrije val via de kortste route van de geodeet naar het minimum van het gravitatiepotentiaal (het centrum van de Aarde) reizen. Omdat de aardbodem je dwingt een langere weg door ruimtetijd te nemen ervaar je dus een versnelling, een externe kracht.

 

Alles dat niet aan een externe kracht onderhevig is, volgt dus de geodeet in de ruimtetijd. Een astronaut in een omloopbaan rond de Aarde, een meteoriet die sneller en sneller in vrije val naar het Maanoppervlak valt, iets dat kennelijk wat doelloos in de ruimte 'hangt' of eenparig beweegt, of een foton dat met enorme snelheid tussen de sterren raast, in al deze gevallen wordt de lokale kromming van de ruimtetijd gevolgd en is er geen sprake van een kracht. Een mens zou (indien hij zich in deze posities zou kunnen brengen) in al deze omstandigheden gewichtloosheid ervaren. Heel strikt gesteld is dit alleen geldig voor puntdeeltjes, omdat er anders merkbare getijdekrachten op kunnen treden, Einstein schreef dan ook "voldoende klein zijn".

 

Je kan dus wel blijven beweren dat degenen die gereageerd hebben, Einstein en de schrijvers van de aangehaalde artikelen allemaal ongelijk hebben omdat jij iets anders logisch vindt, maar daarmee schiet het, en jij, niet veel op. Er is je al eerder aangeraden het onderwerp nog eens stevig te bestuderen, en ik kan dat alleen maar beamen. Neem dan vooral de tijd en de moeite die tekstdelen te bestuderen die je niet bevallen want die zijn vaak het meest leerzaam.

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

Maar Michel, neem nou bijv. de zon - aarde. De zon is verreweg de grootste in massa en geeft de grootste bijdrage aan de geodeet, maar ook de aarde geeft een bijdrage aan de geodeet. Dat blijkt al uit het feit dat beide lichamen draaien om het gemeenschappelijke zwaartepunt. Je moet ook rekenen met de gereduceerde massa van beide lichamen!
Eigenlijk is het zo dat alle hemellichamen in ons zonnestelsel een bijdrage leveren aan de uiteindelijke geodeet. Er is dus wel degelijk sprake van een wisselwerking. Zou het mogelijk zijn bijv. Venus te verwijderen, dan verandert de geodeet en is er dus wel degelijk sprake van een wisselwerking!

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Gebruik van relativistische massa

Eigenlijk is het zo dat alle hemellichamen in ons zonnestelsel een bijdrage leveren aan de uiteindelijke geodeet.
 
Dat klopt. Het 'ruimtetijd landschap' wordt beïnvloed door alle vormen van energie. Deze zogenoemde energie-impuls tensor kromt de ruimtetijd.
 
Alle vormen van energie zoals bijvoorbeeld kinetische energie, straling, het energie-equivalent van rustmassa vormen samen deze tensor (beter bekend als de stress-energy tensor). Hoe je er mee rekent gaat mij echter boven de pet, dat is zeer complex en kan vaak alleen door zeer krachtige computers worden gedaan. Voorbeeld: voor het berekenen van zwaartekrachtgolven van twee fuserende black holes, is voor slechts één combinatie van factoren (en er zijn in principe oneindig veel mogelijke combinaties), al 600 uur supercomputer rekentijd nodig.
 
De gevleugelde uitspraak van John Archibald Wheeler geeft een sterk vereenvoudigde, maar toch wel inzichtgevende samenvatting van de ART: "Matter tells space how to curve, space tells matter how to move". De ruimte is hier de mediator tussen de massa en de beweging van materie. Beïnvloeden: ja, maar indirect. Wisselwerking in de Newtoniaanse directe betekenis (a trekt met zijn massa aan b en vice versa): nee.
 
De vereenvoudigingen in deze uitspraak zijn niet te veronachtzamen. In feite is het niet materie, maar (alle vormen van-) energie die niet de ruimte, maar de ruimtetijd doet krommen, en de ruimtetijd vormt de geodeet waarlangs alle energie zich zonder externe invloed zal verplaatsen. Deeltjes kunnen massaloos zijn (zoals het foton), maar niet energieloos. Een energieloos object is niet bestaand.
 
Hieruit volgt ook, dat licht (= energie) de ruimtetijd vervormt. Weliswaar vrijwel onwaarneembaar weinig, maar aanwezig. Heden ten dage is energie-inhoud van alle elektromagnetische energie plus die van neutrino's in het heelal ongeveer 0,008% volgens het LCDM model. In het jonge heelal, met heel veel energieker fotonen was de invloed van fotonenergie echter beslist niet te verwaarlozen.
 
Een deeltje is juist in staat om de geodeet te volgen omdat het massa heeft.
 
Op deze stelling van jou terugkomend en samenvattend: Fotonen hebben geen massa, wél energie. Fotonenergie beïnvloedt (in extreem geringe mate) mede het 4-d landschap van de ruimtetijd, en dat landschap bepaalt wat de 'kortste' weg (geodeet) is die energie, in welke vorm dan ook, zal nemen.
 
Naarmate de frequentie van het foton afneemt, neemt ook zijn energie af, en daarmee de invloed van het foton op de geodeet. Nadert de energie van het foton nul, dan verandert het de geodeet niet meer maar die geodeet zelf (als krommingsresultaat van heel veel energie elders) blijft natuurlijk wel bestaan, en daarmee het 'kortste' pad door de ruimte-tijd.
 
Het zal vast ook wel wiskundig aan te tonen zijn, maar dat gaat mij boven het petje.

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

Het verlies van van energie van een foton door de uitdijing van het heelal is interessant om eens nader te beschouwen. De golflengte van het foton wordt steeds langer en de energie steeds minder. Vermindering van energie zal terug te vinden zijn in een vermindering van de amplitude en als de golflengte uiteindelijk oneindig is geworden dan bestaat het foton eigenlijk niet meer. Alle energie is dan teruggegeven aan het vacuum. Hierbij merk ik op dat de voortplantingssnelheid van het foton afhankelijk is van ε0 en μ0. Beide zijn op te vatten als eigenschappen van het vacuum en dus wordt eigenlijk de EM energie van het foton teruggegeven  aan het vacuum. Als dus alle energie van de kosmische achtergrond straling is teruggegeven aan het vacuum kun je je afvragen of c dan nog wel de waarde heeft die het nu heeft.

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

Michel, je quote: 'Fotonen hebben geen massa, wél energie'  zou eigenlijk moeten zijn: Fotonen hebben geen rustmassa, wel energie en daardoor ook relativistische massa (via E = m.c2).
​Het essentiële verschil tussen rustmassa en relativistische massa, is dat een deeltje met rustmassa versnelt/ vertraagt kan worden maar dat dat niet geldt voor een relativistisch massa deeltje: dat kan enkel bewegen met de (constante) lichtsnelheid.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.906

Re: Gebruik van relativistische massa

Boormeester schreef: Michel, je quote: 'Fotonen hebben geen massa, wél energie'  zou eigenlijk moeten zijn: Fotonen hebben geen rustmassa, wel energie en daardoor ook relativistische massa (via E = m.c2).
 
 
Je bent nu gewoon weer je eigen definities aan het hanteren. 
 
In de moderne natuurkunde bedoelt men met het begrip massa altijd de rustmassa. Het begrip relativistische massa wordt niet meer gebruikt. Dat is ook helemaal niet nodig, want in plaats van 'relativistische massa' kun je net zo goed gewoon de term 'energie' gebruiken.
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Gebruik van relativistische massa

Boormeester schreef: Michel, je quote: 'Fotonen hebben geen massa, wél energie'  zou eigenlijk moeten zijn: Fotonen hebben geen rustmassa, wel energie en daardoor ook relativistische massa (via E = m.c2).
​Het essentiële verschil tussen rustmassa en relativistische massa, is dat een deeltje met rustmassa versnelt/ vertraagt kan worden maar dat dat niet geldt voor een relativistisch massa deeltje: dat kan enkel bewegen met de (constante) lichtsnelheid.
 
Het essentiële verschil is dat rustmassa een overbodig lange naam is voor massa, en dat relativistische massa niet bestaat. Je "verbetering" van de quote van Michel is er dus geen.
 
Uit E=mc2 kun je niet afleiden dat een foton relativistische massa heeft want de m in die formule staat nu juist voor rustmassa, oftewel massa. Als je deze formule als uitgangspunt voor je redenering neemt, moet je dat wel volledig doen, en dus met alles wat er aan die formule ten grondslag ligt. Ik geloof overigens dat ik niet de eerste ben dit dat in dit topic stelt, en ik geloof ook dat het in andere topics dan deze ook al eens aan bod is gekomen.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

m staat niet voor rustmassa. m0 staat voor rustmassa. m staat voor de massa van een deeltje dat met een snelheid v beweegt. Dit kan ook de lichtsnelheid zijn.
m = m0.(1-v2/c2)-1/2  (1). Deze formule is te herleiden, met p=mv ⇒ v=p/m  tot:  (m.c2)2 = (m0.c2)2 + (p.c)2  (2) . Formule 2 is precies dezelfde als formule 1!!!
 
Voor een foton is m0 = 0  en p=m.c   Vul dit in en je krijgt: m.c2 = m.c2  . Je kunt dus zonder meer zeggen dat een foton massa heeft!!!

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.548

Re: Gebruik van relativistische massa

Alle professionele relativisten bedoelen met 'massa' sinds een jaar of vijftig alleen de rustmassa, m0. Het idee van 'massa' die met de snelheid toeneemt (relativistische massa, γm0) is in de ban gedaan. Als je nu een tekst tegenkomt met 'massa' die toeneemt met de snelheid dan is dat achterhaalde taal van 50 jaar geleden. Mijn schoolboek uit de jaren '70 hanteerde die oude taal nog. Hergebruik van die ouderwetse taal leidt niet tot andere voorspellingen over experimenten, maar in een conversatie met anderen leidt het tegenwoordig wel tot nutteloze verwarring.   (Zie hier)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.906

Re: Gebruik van relativistische massa

Boormeester schreef: m staat niet voor rustmassa. 
 
Welles! 
 
:roll:
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

Jullie redeneren erg vreemd: jullie zeggen dat m staat voor rustmassa maar als je de formule 2 uit bericht 93 toepast op een foton dan komt er ook een massa uitrollen, maar vreemd genoeg gaan jullie dan  zeggen dat een foton geen massa heeft. Formule 2 is het limiet geval voor het geval dat v=c. Formule 1 geeft dan 0/0 (m0 is immers 0 voor een foton, een essentieel onderscheid) en die limiet moet je eerst uitrekenen, waarvoor je formule 2 kunt gebruiken. 
Jullie zijn inconsequent. 

Berichten: 333

Re: Gebruik van relativistische massa

In de natuurkunde gaat het erom wat het experiment ons oplegt, alleen is dat dan weer een beetje lastig bij de massa van het foton want is niet meetbaar. Gelukkig wel te herleiden.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Gebruik van relativistische massa

Boormeester schreef: Jullie zijn inconsequent. 
 
Beter inconsequent zijn en het bij het rechte eind hebben dan het consequent fout doen.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Berichten: 442

Re: Gebruik van relativistische massa

Het enig fysisch correcte is:
1) Deeltjes die bewegen met constante lichtsnelheid hebben geen rustmassa (m0) maar wel degelijk massa: m = p/c = h.f/c2
2) Deeltjes die rustmassa hebben hebben een totale massa m = m0.(1-v2/c2)-1/2  en kunnen versneld/vertraagd worden dankzij die rustmassa.

Gesloten