Kunnen fotonen onderling in rust zijn?

[jkien]

Stel dat je met een gepulste laser een serie pulsen maakt met gemiddeld 10 fotonen per puls. Kun je dan zeggen dat die 10 fotonen in rust zijn ten opzichte van elkaar, of is die bewering vanwege de relativiteitstheorie onhoudbaar?

[Xilvo]

De term 'rust' impliceert tijd; er verandert iets niet in de tijd. Voor fotonen bestaat geen tijd.
Mijn eerste idee is dat de vraag, in ieder geval gezien vanuit het standpunt van de fotonen, zinloos is.

Fotografeer je ze (of liever de fotonen die b.v. in rook verstrooid worden), dan houden ze t.o.v elkaar dezelfde afstand.
Vanuit die waarnemer zijn ze inderdaad onderling in rust.

Kortom, ik heb geen eenduidig antwoord.

[Bladerunner]

Volgens mij geldt de relativiteitstheorie niet voor fotonen aangezien deze per definitie bewegen met de snelheid c en zodra je die gaat gebruiken is het resultaat niet gedefinieerd. De Lorentz factor b.v. wordt immers oneindig bij c.

[Xilvo]

Als de relativiteitstheorie hier niet zou opgaan, dan zou dat een falen van die theorie zijn.

Mijns inziens is die theorie nog steeds uitstekend bruikbaar maar leggen fotonen enorme afstanden (vanuit 'hun' perspectief afstanden nul) af zonder dat er voor hen tijd verstrijkt.

[Bladerunner]

Als je naar een invallend object kijkt dat de gebeurtenishorizon 'raakt' van een zwart gat staat voor een externe waarnemer de tijd ook stil want die ziet het object stilstaan. Je bent dan eigenlijk op de grens van waar de relativiteitstheorie nog toepasbaar is. Maar er veranderd niets meer vanuit het perspectief van die waarnemer zodra c is bereikt. De relativiteitstheorie geeft werkbare resultaten als je b.v. op 0,9999999 c zit maar zodra c bereikt wordt zit je met het probleem van oneindige massa, oneindige lengte contractie en geen tijdsverloop.

[Xilvo]

De relativiteitstheorie geeft werkbare resultaten als je b.v. op 0,9999999 c zit maar zodra c bereikt wordt zit je met het probleem van oneindige massa, oneindige lengte contractie en geen tijdsverloop.

Voor (rust-)massaloze deeltje als fotonen geeft de relativiteitstheorie ook dan werkbare resultaten.

[Bladerunner]

Het is onmogelijk om vanuit het perspectief van fotonen iets zinnigs te zeggen. Einstein stelde dat niets de snelheid van het licht kan halen waarmee hij tegelijk zegt dat zijn relativiteitstheorie daar ophoudt. Natuurlijk kun je werken met c maar niet als het om relativisme gaat want dan werken de vergelijkingen niet meer.

[Xilvo]

Einstein stelde dat niets de snelheid van het licht kan halen waarmee hij tegelijk zegt dat zijn relativiteitstheorie daar ophoudt.

Nee, dat zei hij niet. Fotonen bestaan juist dankzij het feit dat ze met de lichtsnelheid reizen.

[Bladerunner]

Dat is niet het zelfde als c toepassen in berekeningen m.b.t. de relativiteitstheorie want dan zit je echt met problematische uitkomsten.

[Professor Puntje]

Er bestaat in de SRT geen referentiestelsel dat bezien vanuit inertiaalwaarnemers met c beweegt. Daarom is het onmogelijk te zeggen hoe snel het ene foton bezien vanuit het stelsel van het andere foton beweegt. Inertiaalwaarnemers kunnen uiteraard wel zinnige uitspraken doen over de relatieve snelheid van fotonen (maar dat is dan vanuit het referentiestelsel van de inertiaalwaarnemer zelf bekeken).

[Gast]

Fotonen 'ervaren' uiteraard geen tijd en hebben in de relativiteitstheorie daarom geen tijdscoördinaat en daarom idd geen referentiekader.

De tijdsintervallen tussen de (series) pulsen staan in principe wel in rust ten opzichte van mekaar.

[tempelier]

Het is misschien beter om bepaalde begrippen niet op fotonen toe te passen.
Anders kunnen fotonen elkaar wel degelijk passeren.
Immers laat twee fotonen parallel door twee media gaan, hun snelheid is dan verschillend en zou de een de andere kunnen inhalen.

[Gast]

Maar welke begrippen bedoel je dan?

[tempelier]

snelheid , deeltje , ....

[Professor Puntje]

Als snelheid niet op lichtdeeltjes (of op licht zelf) toepasbaar zou zijn valt heel de relativiteitstheorie in duigen.