Springen naar inhoud

Invariantie van c


  • Log in om te kunnen reageren

#1

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 22 januari 2018 - 08:40

Goedendag,

 

De lichtsnelheid moet invariant zijn (alles in het heelal beweegt en toch worden dezelfde waarden gemeten). Dat begrijp ik.

Ook begrijp ik de Lorentztransformaties en de snelheidstransformaties.

 

Toch ... stel dat B tov A (A staat stil tov B) met 99,99999999999999% van c een lichtstraal achterna gaat. Dan snap ik dat c tov B in de richting van de lichtstraal mbv de Lorentzfactor weer c is voor A.

 

Maar bij een lichtstraal in tegengestelde richting van B op hetzelfde moment (waarvan de snelheid dus ook c moet zijn) niet! (Of loodrecht daarop, etc.)

Want dan zou de voor A de tijd juist veel sneller gaan lopen en klopt de tijd-dilatie en lengtecontractie voor geen meter meer.

 

Ik weet dat ik een grove fout maak, maar wat? Een derde inertiaalstelsel?

Kan iemand mij hierbij helpen?

 

(Dus ik kom er wel uit bij richtingen die met het licht meegaan, maar van loodrecht daarop tot volledig tegengestelde richting niet.)

 

Groetz,

Tommy

Veranderd door TommyWhite, 22 januari 2018 - 09:05

Condemnant Quod Non Intellegunt

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

#2

flappelap

    flappelap


  • >100 berichten
  • 178 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 januari 2018 - 13:56

Bij tegengestelde richtingen mag je v door -v vervangen. Wat in de Lorentztransformaties komt, is de grootte van de snelheid v, en dus maakt de richting niet uit.

Voor meer algemene snelheden moet je Lorentztransformaties gebruiken die meer dan 1 ruimtelijke coördinaat transformeren.

#3

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 7440 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 januari 2018 - 14:09

Ik begrijp jouw voorbeeld niet, A en B staan stil t.o.v. elkaar en hebben toch een enorme snelheid t.o.v. elkaar?

Maar vaak moet moet je beginnen met snelheden relativistisch op te tellen.

 

Voorbeeld: A komt op mij af met een snelheid va van 0,9 c. A schiet een kogel op mij af met ten opzichte van hem een snelheid vb van wederom 0,9 c. A ziet de kogel natuurlijk met 0,9 c van hem verdwijnen, maar wat meet ik als naderingssnelheid vt van die kogel?

 

LaTeX

 

Omdat ik de snelheden als fractie van c heb beschreven, mag in deze formule c2 vervallen (die is 1). Vereenvoudigd wordt het dus:

 

LaTeX

 

vt = 1,8 / 1,81 = 0,9945 c

 

Wat lees ik nu op de klokken van A en de kogel?

A komt met 0,9 c op mij af. De Lorentzfactor (klik) daarbij is 2,294. De klok op A verloopt voor ieder uur bij mij slechts 26,15 minuten.

De kogel komt met 0,9945 c op mij af. De Lorentzfactor daarbij is 9,548. De klok in de kogel verloopt voor ieder uur bij mij slechts 6,28 minuten.

 

Ook als A van mij wegreist met 0,9 c en die kogel in zijn reisrichting wegschiet met 0,9 c blijft de uitkomst hetzelfde. Naderen of verwijderen maakt dus niets uit. Kijk maar naar de Lorentzformule. Als ik v negatief laat zijn, dan wordt het minteken weggekwadrateerd. -0,9*-0,9=+0,81

Motus inter corpora relativus tantum est.

#4

zoeff

    zoeff


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 augustus 2018 - 15:42

Welke snelheid wordt gemeten bij de meting van lichtsnelheid?: de snelheid van het licht tussen de twee spiegels van het meetapparaat. Deze blijkt steeds hetzelfde te zijn ... t.o.v. het meetapparaat. De snelheid van het binnenkomende licht wordt hier niet gemeten. Die snelheid kan alleen worden gemeten door hetzelfde binnenkomende licht op twee plaatsen in de richting van het licht te "klokken" en daarna de afstand te delen door het tijdsverschil. Ik ben benieuwd.

Veranderd door zoeff, 22 augustus 2018 - 15:46


#5

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 7440 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 augustus 2018 - 23:45

Die snelheid kan alleen worden gemeten door hetzelfde binnenkomende licht op twee plaatsen in de richting van het licht te "klokken" en daarna de afstand te delen door het tijdsverschil.

 

Deze methode is al heel oud.

 

Al in 1676 mat de Deen Ole Rømer (zij het wat gebrekkig) op een dergelijke wijze de lichtsnelheid. Hij wist vrij nauwkeurig de omloopduur van de Jupitermaan Io. Ook de variërende afstand Aarde-Io was hem redelijk nauwkeurig bekend. De Aarde draait immers om de Zon, en daardoor varieert de afstand Aarde-Io met ruwweg 300 miljoen kilometer. Hij kwam tot de conclusie dat de lastig nauwkeurig waar te nemen overgang van Io (voor Jupiter langs) in een half jaar een variatie vertoonde van ongeveer 22 minuten (1320 seconden). Dus moest het licht een snelheid hebben van ongeveer 300.000.000 / 1320 = 227.000 km/s, ongeveer 75% van de correcte waarde. Later werd dit natuurlijk veel nauwkeuriger vastgesteld.

 

Ook aan de hand van de aberratie van sterrenlicht (klik) kan de lichtsnelheid, zonder gebruik te maken van spiegels worden bepaald, zoals de Engelsman Bradley al in 1727 aantoonde. Hij kwam tot 301.000 km/s, zeer dicht bij de correcte waarde.

Motus inter corpora relativus tantum est.

#6

zoeff

    zoeff


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2018 - 00:45

De meetresultaten van Ole Rømer en Bradley sluiten de variantie van c uiteraard niet uit. Wat ik mij afvraag is of de meetresultaten van Michelson de variantie van c wel uitsluiten. Ik ben in ieder geval niet op de hoogte van een definitie volgens welke de snelheid waarmee het van ver afkomstige licht de roterende spiegel raakt gelijk moet zijn aan de snelheid waarmee het licht de roterende spiegel verlaat. Het zou zomaar een ongelukkige aanname kunnen zijn. Wat ik mij wel kan voorstellen is dat licht waarvan de spectraallijnen opgeschoven zijn naar het rood ons iets vertellen over een stof die ons bekend is en waarvan de informatie ons in een lager tempo bereikt als waarmee deze informatie vanaf die bekende stof is vertrokken. De snelheid waarmee deze informatie ons bereikt zou gelijk moeten zijn aan de snelheid van hetgeen ons die informatie brengt: het van ver afkomstige licht. Een tweelingklok van ver uit elkaar staande klokken waarmee een gebeurtenis getimed wordt die zich aandient in naar rood verschoven licht (afkomstig uit het verlengde van de richting van de klokken) zou uitsluitsel kunnen geven.   


#7

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 05 december 2018 - 21:11

Beetje laat (was er even tussenuit), maar hartelijk dank allemaal.
@ Michel Uphoff
Uw eerste reactie heeft het mij duidelijk gemaakt,thanks!
(Gewoon een -erbij en t klopt allemaal (uit)eindelijk.)

PS. Tijdje geleden, maar ik snap zelf de reden ook niet waarom ik er heb staan dat A stil staat tov B.

Veranderd door TommyWhite, 05 december 2018 - 21:18

Condemnant Quod Non Intellegunt

#8

HansH

    HansH


  • >250 berichten
  • 372 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2019 - 21:46

Deze vraag over lichtsnelheid zette mij aan het denken. Op basis van de lichtsnelheid kun je via de ART uitrekenen wat er gebeurt rondom zeer zware massa's, maar de zaak begint zich vreemd te gedragen als je in een gebied komt waar de onstsnappingssnelheid groter wordt dan de lichtsnelheid. Wij gaan er vanuit dat de lichtsnelheid constant is. Ik weet niet of we op basis van waarnemingen kunnen laten zien dat dat overal in het zichtbare heelal zo is? Maar stel nu dat de lichtsnelheid in de buurt van zware massa's nu eens zou toenemen en daarmee voorkomen dat je problemen krijgt met ontsnappingssnenheden groter dan de lichtsnelheid. Wat zou dat dan betekenen voor de beschrijving van zwarte gaten? of is er iets waarmee je kunt bewijzen dat de lichtsnelheid onafhankelijk is van zware massa in de buurt?


#9

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 27 april 2019 - 12:59

Deeltjes met een rustmassa van nul zoals het foton bewegen vrij door het Higgs veld en bereiken dan de snelheid van het licht wat een universele constante is, de kosmologische snelheidslimiet c. Deze deeltjes zonder rustmassa kunnen niet bestaan in 'rust' en kunnen zelfs niet langzamer of sneller gaan dan c. (Ook niet in een medium, wat soms tot misverstanden leidt. Zie filmpje onderaan.)

Hoe en in hoeverre de ruimtetijd gekromd is (extreem rondom een zwart gat), maakt verder niet uit. Het volgt net als overal de geodeten. Hier is een mooi filmpje over wat er gebeurt met ruimtetijd en deeltjes zonder rustmassa bij een zwart gat:

https://youtu.be/KePNhUJ2reI

Waarom deze kosmologische snelheidslimiet exact 299.792.458 m/s is, weet zover ik weet niemand.

(Er zijn nu hypotheses om de versnellende uitdijing van het heelal te verklaren, waar verondersteld wordt dat de kosmologische constante en de kosmologische snelheidslimiet misschien toch niet constant zouden zijn. Maar ik geloof hier persoonlijk niet in.)

Fotons vertragen niet in een medium:

https://youtu.be/mICTVow3-3I

Hopelijk kun je hier wat mee.

Ps. Tot dusver er is nog nooit een meting in het waarneembare heelal geweest, waarbij de snelheid van deeltjes zonder rustmassa niet met exact de lichtsnelheid voortbewegen.
Condemnant Quod Non Intellegunt

#10

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 27 april 2019 - 13:39

Ps2. Ik zocht eigenlijk een ander filmpje waarin wordt uitgelegd dat de ruimte(tijd) voorbij een waarneminshorizon van een zwart gat wel sneller gaat dan c, maar de deeltjes zonder rustmassa (fotonen) hierin niet. Ik kan hem niet terugvinden, maar deze is misschien iets beter/makkelijker:

https://youtu.be/mht-1c4wc0Q
Condemnant Quod Non Intellegunt

#11

HansH

    HansH


  • >250 berichten
  • 372 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 april 2019 - 15:02

Die filmpjes zijn wel duidelijk. c in de formules geeft limietgevallen op de waarnemingshorizon van zwarte gaten. en dus omgekeerd volgt de waarnemingshorizon dan uit de constante c. en niemand weet waarom die waarde 300000 km/s is. Dus als c 100km/uur zou zijn, kun je waarschijnlijk nog steeds alle effecten op dezelfde manier uitrekenen en geldt de relativiteitstheorie ook nog steeds waarschijnlijk, alleen krijg je dan een andere positie van de waarnemingshorizon lijkt mij.

 

als ik vanaf de aarde het licht van een zware massa aan zie komen, kan ik dan op een of andere manier zien dat die snelheid op het moment dat het licht de zware massa verlaat 300000km/s is?   


#12

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 27 april 2019 - 20:15

De lichtsnelheid is met (van)alles verworven. Bij c= 100km/h zouden alleen de effecten in ART zouden ongeveer gelijk blijven, maar we zouden in een heel bizar universum leven. Chemie zou helemaal anders zijn, als het überhaupt 'overeind blijft'. De zwaartekracht zou enorm toenemen. De fijnstructuurconstante zou enorme veranderende. De Bohr radius zou veel groter worden. De golffuncties in atomen zouden heel anders zijn. .. De zon zou sterven en wij zouden doodgaan.

Ik zou niet weten hoe de lichtsnelheid bij het verlaten van een bijv. naderende ster te meten is bij het verlaten van die ster (lijkt me onmogelijk). Maar c is een natuurkundige constante en ik kan niets bedenken waarom die niet exact 299.792.458 m/s zou zijn bij het verlaten van een naderend massief object. Bij welke snelheid dan ook.
Condemnant Quod Non Intellegunt

#13

HansH

    HansH


  • >250 berichten
  • 372 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 april 2019 - 21:34

Ik bedoel ook zeker niet dat de lichtsnelheid anders zou moeten zijn in de normale situaties met normale zwaartekracht. Ook ik zou niet weten waarom dat gevolgen zou moeten hebben voor de lichtsnelheid Maar als zwaartekracht extreem wordt in de buurt van zwarte gaten of neutronensterren dan gaan er bij het de waarnemingshorizon of verder bizarre dingen gebeuren. Zelfs Einstein kon niet geloven dat dat werkelijk zo zou gaan.Maar als je aanneemt dat de lichtsnelheid is zoals hier op aarde, dan ontkom je niet aan dit soort bizarre omstandigheden. Maar als de lichtsnelheid toe zou nemen bij sterke vervorming van de ruimtetijd dan zou de waarnemingshorizon bij een zwart gat kleiner worden. Misschien zou het zelfs wel zo kunnen zijn dat de natuur gewoon niet toelaat dat er een waarnemingshorizon kan ontstaan door de lichtsnelheid zodanig te verhogen dat de tijd nooit echt stopt, zelfs niet als je de singulariteit nadert. Dan zou daar de lichtsnelheid oneindig geworden zijn. 

 

als we niet kunnen waarnemen dat de lichtsnelheid in de buurt van zulke objecten hetzelfde is als hier op aarde, waarom zou een constante lichtsnelheid dan logischer zijn dan een variabele?      .  


#14

TommyWhite

    TommyWhite


  • >250 berichten
  • 266 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 27 april 2019 - 22:36

Nou, niets is zeker voorbij een waarnemingshorizon. Net als bij die van het waarneembare heelal, wordt het dan toch metafysica. Maar aangenomen wordt dat voorbij de waarnemingshorizon van een zwart gat de ruimtetijd dus sneller gaat dan de lichtsnelheid. (Bij neutronensterren niet.) Maar de lichtsnelheid daarin niet.
Lege ruimte is ook niet "niets". Zelfs in absolute vacuüm heerst er nulpuntsenergie en in deze lege ruimte gaat de lichtsnelheid met snelheid c. Of het nu stilstaat/constante snelheid heeft, versneld (tot sneller dan c) of sneller dan c uitdijd maakt volgens moderne fysica niet uit.

Oftewel no matter what, volgens de huidige theorieën gaat de lichtsnelheid altijd met c door ruimte.
Condemnant Quod Non Intellegunt

#15

flappelap

    flappelap


  • >100 berichten
  • 178 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2019 - 15:01

Msschien spuit11, maar de lichtsnelheid is alleen invariant voor inertiaalwaarnemers. In de ART betekent dit dat c alleen lokaal hetzelfde is. Een waarnemer buiten een zwart gat meet b.v. dat c=0 op de horizon. Dit kun je afleiden aan de hand van het bijbehorende lijn-element (zet op 0, en bereken de bijbehorende coordinaten-snelheid)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures