gelijktijdige bliksem trein-rails & synchrone klokken
Geplaatst: ma 13 jul 2020, 22:43
vraag over Einsteins gelijktijdige bliksem op een trein- &-rails-stelsel & synchrone klokken - speciale relativiteitstheoriie
Einstein Gebruikt in zijn uitleg over gelijktijdigheid (het boek "mijn theorie" hoofdstuk 9-the relativity of simultaneity) (SRT) Het voorbeeld van twee gelijktijdige blikseminslagen op/langs het spoor. En 2 waarnemers in trein en langs spoor, die zich op het moment van de blikseminslagen precies midden tussen de twee inslagpunten bevinden. Deze inslagpunten laten op zowel trein als spoor herkenbare merktekens achter, de waarnemers bevinden zich in hun eigen referentiestelsel allebei precies midden tussen deze 2 merktekens.
Ik probeer het voorbeeld te volgen, in eerste instantie vanuit een klassiek mechanisch wereldbeeld, in tweede instantie probeer ik een ander beeld te krijgen vanuit een wereldbeeld met constante lichtsnelheid. En vervolgens wil ik kijken of er dan een verschil zit tussen deze twee interpretaties.
Maar ik worstel een beetje met de synchronisatie van de klokken, vooral met de synchronisatie op de 'bewegende' trein.
Als je op een bewegende trein, in een klassiek mechanisch functionerende wereld, je klokken probeert te synchroniseren, terwijl je denkt dat de lichtsnelheid constant is, dan zul je denken dat de trein langer is dan werkelijk (want licht is langer onderweg in een heen-en-weer-reis), en je zult je klokken synchroniseren op een manier dat de klok voor in de trein ietsje achter loopt op een klok in het midden. Terwijl ze natuurlijk wel even snel tikken. Een lichtstraal van voor in de trein naar het midden lijkt er zo iets langer over te doen dan werkelijk. Omdat je klokken "vreemd' gesynchronisseerd zijn. Een lichtstraal terug van het midden naar voor, lijkt er korter over te doen dan werkelijk. In je totaalbeeld lijkt alles echter te kloppen.
De waarnemer in de trein neemt waar, in volgorde: op t=0 passeert hij de waarnemer langs het spoor, daarna ziet hij de bliksemflits van voor in de trein, en daarna ziet hij de blikisemflits van achter in de trein. (rechts in de afbeelding gevisualiseerd)
VRAAG 1a) Concludeert hij ook dat de blikseminslagen gelijktijdig waren? (als je de verkeerde theorie gebruikt bij de anders functionerende werkelijkheid)
VRAAG 1b) Merkt hij ook op dat zijn klokken niet synchroon lopen met die langs het spoor?
De waarnemer langs het spoor neemt waar: op t=o passeert de waarnemer in de trein, op een later tijdstip ziet hij gelijktijdig de twee lichtflitsen. (rechts in de afbeelding gevisualiseerd)
Vervolgens de situatie in een relativistisch functionerend universum. De lichtsnelheid is constant in zowel treinstelsel als rails-stelsel. Beide waarnmers bevinden zich in hun eigen referentiestelsel precies tussen te merktekens gemaakt door de blikseminslagen.
VRAAG 2a) Nemen beide waarnemers nu de blikseminslagen wel gelijktijdig waar? (Zou dat mogelijk zijn?)
VRAAG 2b) Of lijkt de waarneming precies op de waarneming uit de klassiek-mechanisch functionerende wereld?
Een onderliggende vraag is of het gewoonweg moeilijk is om klokken te synchroniseren in een deterministisch functionerend universum (waar het axioma gelijktijdigheid betekenis heeft), of dat het principieel onmogelijk is?
Einstein Gebruikt in zijn uitleg over gelijktijdigheid (het boek "mijn theorie" hoofdstuk 9-the relativity of simultaneity) (SRT) Het voorbeeld van twee gelijktijdige blikseminslagen op/langs het spoor. En 2 waarnemers in trein en langs spoor, die zich op het moment van de blikseminslagen precies midden tussen de twee inslagpunten bevinden. Deze inslagpunten laten op zowel trein als spoor herkenbare merktekens achter, de waarnemers bevinden zich in hun eigen referentiestelsel allebei precies midden tussen deze 2 merktekens.
Ik probeer het voorbeeld te volgen, in eerste instantie vanuit een klassiek mechanisch wereldbeeld, in tweede instantie probeer ik een ander beeld te krijgen vanuit een wereldbeeld met constante lichtsnelheid. En vervolgens wil ik kijken of er dan een verschil zit tussen deze twee interpretaties.
Maar ik worstel een beetje met de synchronisatie van de klokken, vooral met de synchronisatie op de 'bewegende' trein.
Als je op een bewegende trein, in een klassiek mechanisch functionerende wereld, je klokken probeert te synchroniseren, terwijl je denkt dat de lichtsnelheid constant is, dan zul je denken dat de trein langer is dan werkelijk (want licht is langer onderweg in een heen-en-weer-reis), en je zult je klokken synchroniseren op een manier dat de klok voor in de trein ietsje achter loopt op een klok in het midden. Terwijl ze natuurlijk wel even snel tikken. Een lichtstraal van voor in de trein naar het midden lijkt er zo iets langer over te doen dan werkelijk. Omdat je klokken "vreemd' gesynchronisseerd zijn. Een lichtstraal terug van het midden naar voor, lijkt er korter over te doen dan werkelijk. In je totaalbeeld lijkt alles echter te kloppen.
De waarnemer in de trein neemt waar, in volgorde: op t=0 passeert hij de waarnemer langs het spoor, daarna ziet hij de bliksemflits van voor in de trein, en daarna ziet hij de blikisemflits van achter in de trein. (rechts in de afbeelding gevisualiseerd)
VRAAG 1a) Concludeert hij ook dat de blikseminslagen gelijktijdig waren? (als je de verkeerde theorie gebruikt bij de anders functionerende werkelijkheid)
VRAAG 1b) Merkt hij ook op dat zijn klokken niet synchroon lopen met die langs het spoor?
De waarnemer langs het spoor neemt waar: op t=o passeert de waarnemer in de trein, op een later tijdstip ziet hij gelijktijdig de twee lichtflitsen. (rechts in de afbeelding gevisualiseerd)
Vervolgens de situatie in een relativistisch functionerend universum. De lichtsnelheid is constant in zowel treinstelsel als rails-stelsel. Beide waarnmers bevinden zich in hun eigen referentiestelsel precies tussen te merktekens gemaakt door de blikseminslagen.
VRAAG 2a) Nemen beide waarnemers nu de blikseminslagen wel gelijktijdig waar? (Zou dat mogelijk zijn?)
VRAAG 2b) Of lijkt de waarneming precies op de waarneming uit de klassiek-mechanisch functionerende wereld?
Een onderliggende vraag is of het gewoonweg moeilijk is om klokken te synchroniseren in een deterministisch functionerend universum (waar het axioma gelijktijdigheid betekenis heeft), of dat het principieel onmogelijk is?