Absolute snelheid

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

TommyWhite schreef: Er bestaat geen kosmologische blauwverschuiving, EM-straling wordt door de uitdijing altijd roodverschoven.
In het filmpje dat je linkte wordt gesproken van reshift en blueshift. Daar leidt hij uit af dat de aarde beweegt ten opzichte van die kosmische achtergrond.
Ik heb even naar de wet van Wien gekeken maar alleen bij hoge temperaturen zou je iets kunnen afleiden over een eventuele redshift door expansie. en het gaat hier om vrij lage temperaturen. Dus dat valt weg. Hij bedoelt met die redshift en blueshift kennelijk alleen een relatief effect. Een verschil tussen kosmishe straling aan de rodere kant en aan de blauwere kant van ons.
Xilvo schreef: Er is geen strijdigheid maar omdat in te zien heb je die wiskunde wel nodig.
Daar ben ik zwak en daar bijten jullie je nu natuurlijk op vast. Maar ik heb even naar die wiskunde gekeken en het was niet heel bijzonder. Hij differentieerde daar in principe alleen de snelheidscurve.Bij eerste lezing dacht ik dat daar iets belangrijks in het argument zat dat ik niet begreep maar het was maar secundair. Vandaar dat ik zei dat ik vooralsnog afhaakte.

Het springende punt in zijjn argumentatie is de introductie van de "proper time" Doordat hij die midden tussen de twee broers kiest volgt daar automatisch uit dat ze allebei even oud zijn aan het eind. Maar een dergelijke gedachtesprong zou je overal kunnen maken en verklaart elke tijddilatatie weg. Het maakt de zaak eigenlijk alleen maar paradoxaler. Want waarom zou je die proper time midden tussen de broers kiezen? bij drie of vier verschillende reizigers met verschillende inertiaalstelsels ligt die misschien wel heel ergens anders en zou het leeftijdsverschil op nog weer andere waardes komen. Je kan voor die proper time in principe alles invullen wat je wil en elk leeftijdverschil bereiken dat je wil binnen grenzen. Die grenzen zijn dan de bijzondere situaties waar de eigentijd van één van de broers als proper time genomen wordt.

Je zegt steeds dat ik het niet snap. Maar naarmate ik er meer over nadenk wordt het dilemma eigenlijk alleen maar groter.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.904

Re: Absolute snelheid

Nesciyolo schreef: wo 16 dec 2020, 10:29 Het springende punt in zijjn argumentatie is de introductie van de "proper time" Doordat hij die midden tussen de twee broers kiest volgt daar automatisch uit dat ze allebei even oud zijn aan het eind. Maar een dergelijke gedachtesprong zou je overal kunnen maken en verklaart elke tijddilatatie weg. Het maakt de zaak eigenlijk alleen maar paradoxaler. Want waarom zou je die proper time midden tussen de broers kiezen? bij drie of vier verschillende reizigers met verschillende inertiaalstelsels ligt die misschien wel heel ergens anders en zou het leeftijdsverschil op nog weer andere waardes komen. Je kan voor die proper time in principe alles invullen wat je wil en elk leeftijdverschil bereiken dat je wil binnen grenzen. Die grenzen zijn dan de bijzondere situaties waar de eigentijd van één van de broers als proper time genomen wordt.
Je beweert weer van alles zonder te begrijpen waar het over gaat, zonder zelfs maar enige moeite te doen de zaak te begrijpen.
"Proper time" (eigentijd) is een standaardbegrip in de relativiteitstheorie en iedere waarnemer, ieder stelsel (inertiaal of niet) heeft zijn eigen "eigentijd". De tijd die volgens een klok in dat stelsel verlopen is tussen twee gebeurtenissen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.525

Re: Absolute snelheid

Over de tweelingparadox: stel het ruimteschip gaat met bijna de lichtsnelheid heen en weer naar de ster Sirius. De afstand naar Sirius is x = 8 lichtjaar. De astronaut hangt een echte klok aan de muur van het ruimteschip en daarnaast een valse klok, die volgens berekening aangeeft wat op hetzelfde moment (gelijktijdig volgens de astronaut) de klok van zijn broer op aarde aanwijst. Tijdens de heenreis en de terugreis loopt de valse klok veel langzamer dan de echte klok. Maar tijdens de omkeermanoeuvre bij Sirius gaat de valse klok snel 16 jaar vooruit.

De thuisblijvende broer op aarde hangt een vergelijkbare valse klok aan de muur. Die klok maakt geen sprong in de tijd als het ruimteschip bij Sirius is, omdat de aarde geen omkeermanoeuvre uitvoert.

1

Re: Absolute snelheid

Nesciyolo schreef: wo 16 dec 2020, 10:29
TommyWhite schreef: Er bestaat geen kosmologische blauwverschuiving, EM-straling wordt door de uitdijing altijd roodverschoven.
In het filmpje dat je linkte wordt gesproken van reshift en blueshift. Daar leidt hij uit af dat de aarde beweegt ten opzichte van die kosmische achtergrond.
Ik heb even naar de wet van Wien gekeken maar alleen bij hoge temperaturen zou je iets kunnen afleiden over een eventuele redshift door expansie. en het gaat hier om vrij lage temperaturen. Dus dat valt weg. Hij bedoelt met die redshift en blueshift kennelijk alleen een relatief effect. Een verschil tussen kosmishe straling aan de rodere kant en aan de blauwere kant van ons.
Ja, hij legt dat wat ongelukkig uit .. en pas later in het filmpje. Eerst lijkt het alsof hij inderdaad blauwverschuiving veroorzaakt door de uitdijing bedoeld, maar dat bestaat/kan dus niet.

Die blauwverschuiving is "gewoon" vanwege doppler shift, veroorzaakt door eigensnelheden.

Doppler-blauwverschuiving van verre objecten met een hoge z kan worden afgetrokken van de veel grotere kosmologische roodverschuiving om de relatieve beweging in het uitdijende heelal te bepalen.

Verder legt hij wat uit over het verschil tussen comoving distances en proper distances, maar kun je beter hier kijken:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Comovin ... _distances

Of ergens lezen.

Beetje wat ik vertelde over "de leeftijd van het heelal".

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

Een ding is me toch nog niet duidelijk over die reizende broer.

De lorentztransformatie wordt afgeleid door transformaties te zoeken waarin de lichtsnelheid invariant is. ( https://nl.wikipedia.org/wiki/Lorentztransformatie )

Dus de tijd wordt trager en de ruimte in zjjn bewegingsrichting wordt ingekort voor de ruimtereiziger zodat de lichtsnelheid voor hem c blijft. Maar in de berekening wordt alleen rekening gehouden met het licht dat recht van voren op hem af komt. Hoe zit het met licht van opzij? Dat zal een andere relatieve snelheid ten opzichte van hem hebben. Is daar ook een (andere) lengtecontractie om dat te compenseren?

Wat als hij achterom kijkt. Als hij zich omdraait en naar achter kijkt neem ik aan dat zijn klok niet ineens sneller gaat lopen. De tijddilatatie moet onveranderd blijven. Ziet hij een negatieve lengtecontractie als hij achterom kijkt? Of blijft de lengtecontractie gelijk en heeft het achterop komende licht een andere snelheid voor hem?

Ik heb op internet gezocht maar ik heb nergens gevonden wat hij achter zich ziet.

Re: Absolute snelheid

Licht in vacuum gaat altijd met c. Dit is een van de weinige dingen die (Lorentz) invariant is in de SRT.

Moeilijk tot onmogelijk goed uit te leggen waarom, maar licht in vacuüm heeft geen referentiestelsel (zo'n stelsel zou tegelijk een snelheid van a) nul en b) de lichtsnelheid c hebben. 🤔 Ik kom er maar niet op wat het mijzelf begrijpelijker maakte (ik zal het opzoeken), maar het is en blijft uiteindelijk een postulaat.

Lengte contractie heeft niets te maken met het tweelingsparadox, zie hier:

https://physics.stackexchange.com/quest ... ontraction

Het gaat uiteindelijk alleen maar om de verschillende proper time intervals, die ontstaan door assymetrie.

(Lees het liefst n.m.m. vooral Dale zijn antwoord, ipv een YouTube filmpje of Wikipedia, ik .. kan daar ook het beste op inhaken.)

Re: Absolute snelheid

Oja. Waarom c invariant is:

Lokaal is de lichtsnelheid c altijd gelijk.
Omdat alles wat geen foton is of uit fotonen (of eventueel gravitonen) bestaat zich altijd in een ruststelsel .. een lokaal inertiaalstelsel (lokaal Lorentz stelsel) bevindt. En daarmee dus in de oorsprong van een lichtkegel. Licht (fotonen en EM-straling bevindt zich op de gehele wereldlijn (de lijnen van een lichtkegel) tegelijkertijd.

En dus omdat alles met massa (alles wat indirect of direct een een wisselwerking met het Higgs veld) op ieder punt in een ruimtetijd in rust is tov massaloze deeltjes en dus met licht in vacuüm .. en dus met c.

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

Lengtecontractie is inderdaad niet van belang in die paradox. Maar dat wil niet zeggen dat die er niet is. Die levert alleen geen probleem op. Verder wil ik die tweelingparadox eigenlijk maar even vergeten. Daar gaat het mij nu niet meer om. De paradox dat "de ruimtereiziger jonger is dan zijn thuisgebleven broer hoewel hij zelf anders verwacht" Zoals Dale Gray zegt. is voor mij geen paradox. Daarom praten we een beetje langs elkaar heen denk ik. Het gaat mij nu om de vertekening die iemand waarneemt die met bijvoorbeeld 1/3 van de lichtsnelheid reist.

Ik weet en begrijp ook dat in een lichtkegel fotonen in hun eigentijd overal tegelijkertijd zijn.
Voor fotonen is de tijddilatatie oneindig en het tijdverloop daardoor altijd 0 (zolang ze "licht" zijn en snelheid c hebben). De lengtecontractie moet dan ook volledig zijn zodat ze door een volledig plat heelal reizen. Vanuit het foton zelf gezien legt het dus in zijn hele leven in 0 seconde 0 meter af. Dat is consistent met iedere snelheid. Uiteraard is dan vanuit dat foton gezien zoals jij zegt alles met massa in rust of "overal tegelijk". Simpelweg omdat er voor het foton geen tijd verloopt. Met "overal" bedoel ik dan overal waar de massa zich bevindt terwijl het licht onderweg is.

Het is moeilijker te begrijpen dat dat ook vanuit een referentiestelsel dat niet met c beweegt zo zou zijn. Wij nemen een lichtsnelheid waar. Dus vanuit ons perspectief bevinden fotonen zich niet overal tegelijkertijd. Ik neem aan dat dat ook voor de ruimtevaarder geldt.

De lorentztransformatie transformeert niet alleen de tijd. Hij transformeert het hele referentiestelsel. Dat is volgens mij het hele idee erachter. Tijddilatatie is daar maar een onderdeel van. Die ruimtereiziger is niet een bijzonder geval waar het ineens niet meer zou werken lijkt me. In ieder geval lost het het dilemma niet op als je alleen naar tijddilatatie kijkt.
Als de klok trager loopt voor de ruimtereiziger kan dat het probleem van c niet oplossen voor het licht dat recht van voren komt. ZIjn seconden zijn bijvoorbeeld 1,5 x zo lang dus zou het licht 450.000 km /s gaan voor hem. Dat werkt dus niet. Volgens mij klopt die som alleen met een volledige transformatie van het referentiestelsel. Maar de rekensom voor licht van achter komt dan alleen maar verder van een oplossing.

Aangezien c invariant is en tijddilatatie eenduidig moet zijn dacht ik aan die andere factor: lengtecontractie (of lengteextensie als tegenovergestelde).
TommyWhite schreef: En dus omdat alles met massa (alles wat indirect of direct een een wisselwerking met het Higgs veld) op ieder punt in een ruimtetijd in rust is tov massaloze deeltjes en dus met licht in vacuüm .. en dus met c.
Vanuit het licht of alles wat met c reist gezien ja. Maar die ruimtereiziger reist niet met c.
TommyWhite schreef: Lokaal is de lichtsnelheid c altijd gelijk.
Omdat alles wat geen foton is of uit fotonen (of eventueel gravitonen) bestaat zich altijd in een ruststelsel .. een lokaal inertiaalstelsel (lokaal Lorentz stelsel) bevindt.
Dat is dus moeilijk te vatten. Hoe werkt dat uit op het licht dat van achter komt voor de ruimtereiziger? Het probleem dat ik hier zie is dat c constant is en lorentz invariant, en tegelijkertijd kennelijk een andere snelheid heeft omdat het anders voor de ruimtereiziger niet lorentz invariant kan zijn.

Re: Absolute snelheid

Even een korte reactie:

Hoe relativitische effecten er werkelijk uitzien is anders dan uhm .. je zou verwachten? Het is niet alleen rood- Of blauwverschuiving, lengtecontractie, en (kinetische) tijd dilatatie. Het zogenoemde Terrell effect maakt het allemaal nog wat vreemder. Hier zijn twee goede simulaties voor de effecten van de SRT:



Of deze van MIT (lijkt me wel eens leuk te spelen):



En wat ik persoonlijk dan ech heel fascinerend vind zijn de vreemde effecten "in" een zwart gat, hier een simulatie van een reis door een realistisch (roterend); de beste, wetenschappelijk meest nauwkeurige simulaties van het "interieur" van zwarte gaten van (Prof./dr. .. Relativity, Cosmology and Astrophysics) Andrew Hamilton:



Van:

https://jila.colorado.edu/~ajsh/insidebh/index.html

Als je geïnteresseerd bent .. waar de wiskunde niet uitgelgd wordt .. ik krijg de neiging daar naartoe te gaan, maar vooral de wiskunde daarvan (Kerr metriek en wat niet al) is wél erg ingewikkeld en beheers ik toegeven ook niet.

Maar goed, dat is een ander boek.


Lorentz transformaties zijn voor alle relatieve eigenschappen van objecten in de SRT (niet alleen lengthe/afstand en tijd, ook energie, snelheid, versnelling, impuls etc.), waarvoor "voeldoende kleine" inertiaalstelsel gebruikt worden. "Voldoende klein", omdat inertiaalstelsel in werkelijkheid niet bestaan. Dus wordt bijvoorbeeld voor het detecteren van zwaartekrachtsgolven een oppervlakte op Aarde gebruikt van ca. 500 m^2. Maar stel een van de lasers ging horizontaal, dan werkte het niet vanwege de gravitionele tijd dilatatie. Dus zo groot mogelijk maar voldoende klein voor de toepassing of berekening.

Verder is één intertaalstelsel niet voldoende, dat is alleen voor wanneer gebeurtenissen (events in een ruimtetijd diagram) op dezelfde plaats, wel, plaatsvinden.

Er werd laatst een vraag gesteld (op Patreon) over hoe lang het licht erover doet voor een astronaut die in een fictief ruimteschip zat die met 99,99% van c van Zon richting Aarde reiste. Nu werd dat beantwoord door simpelweg lengtecontractie toe te passen, ergo de afstand Zon-Aarde wordt ca, 7 lichtseconden en licht doet er dus 7 seconden over. Maar dat is niet juist, omdat de gebeurtenissen op verschillende plaatsen gebeuren, dus .. best een lastig sommetje, maar de reistijd van licht wordt dan 3,54.. seconden gezien door de astronaut. (Wat nog steeds erg vreemd klinkt natuurlijk, want wij op aarde zien een reistijd van ca. 8 minuten.)

Hopelijk geeft dit al wat meer duidelijkheid, ik zal later meer tijd nemen.

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

Bedankt voor het antwoord met al de links. Dat wordt heel wat studeren (en spelen). Omdat het misschien lijkt alsof we steeds verder van het oorspronkelijke onderwerp af komen wil ik voordat ik daarnaar ga kijken toelichten waarom ik deze vraag stelde in deze thread.

Wat ik me afvroeg was of we aan de vervorming van onze ruimte of aan meting van c in verschillende richtingen iets zouden kunnen aflezen over onze snelheid in het heelal. Na enig dubben en combineren (waarbij ik er vanuit ga dat die lengtecontractie inderdaad in alle richtingen verschillend is) denk ik op dit moment dat dat niet zo is. Daar wil ik nu nog niet verder op in gaan omdat ik dan waarschijnlijk weer dingen zeg die niet helemaal kloppen. Ik wil eerst nog een beetje studeren. Mijn gedachte is nu dat de ruimtereiziger geen bijzondere dingen zal zien aan de ruimte als zijn snelheid toeneemt. Hij zal het geheel van de ruimte alleen maar als kleiner ervaren dan voordat hij vertrok. Het idee daarachter is dat er lengtecontractie is niet alleen van voorwerpen in de ruimte maar van de ruimte zelf. Dat betekent dat dingen korter worden èn dichterbij komen. Als 2 stoelen 50 cm van elkaar af staan op 2 m afstand en de ruimte wordt half zo kort, Dan moeten ze ofwel naar buiten bewegen ten opzichte van ons ofwel smaller worden naar rato van de afstand. Anders overlappen ze elkaar op een bepaald moment. Nu zeggen experts juist dat ons blikveld breder wordt met hogere snelheid omdat lichtgolven die van de zijkant komen ons schuin van voren gaan bereiken. Dus met lengtecontractie komt ook breedtecontractie.

Verdere conclusies heb ik al in in hoofd maar wil ik hier nog niet delen, omdat dat de discussie misschien de verkeerde kant op zal trekken. Ik wil eerst kijken wat de bronnen die je geeft erover zeggen.

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

mmm de hoeveelheid studie viel mee. Leuke video's Dat Terrell effect gaat geloof ik over objecten die je met grote snelheid passeert. Ik denk dat dat spelletje nog het dichtst komt bij waar ik naar op zoek ben.

Inertiaalstelsels bestaan misschien niet echt zoals jij zegt, maar referentiestelsels natuurlijk ook niet. Ze zijn een wiskundige abstractie. Het referentiestelsel van de ruimtereiziger kan misschien vanuit het perspectief van achterblijvers rare vormen aannemen, maar ik probeer me voor te stellen hoe hij het zelf ervaart. Dat zou nog wel eens een stuk minder spectaculair kunnen zijn dan verwacht. Een beetje zoals in dat spel. Met rare kleuren en misschien voor ons opvallende effecten. Maar wel consistent en symmetrisch. Iemand die geboren is in dat referentiestelsel zou niet opkijken van die dingen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.525

Re: Absolute snelheid

De Captain Einstein-video is ook aardig, een rondvaart door de grachten van Gent bij een lichtsnelheid van 20 km/h. Het is eventjes wennen, en daarna wordt die wereld normaal. Alleen waarom de gids Duits klinkt blijft een raadsel.

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

Einstein klonk ook duits. Nu we toch video's uitwisselen:
Er zijn ongetwijfeld veel natuurkunde video's te zien op YouTube. Maar deze kerel legt het rustig uit en is in elk geval leerzaam voor mij (misschien voor jullie wat te eenvoudig) en de animaties zijn perfect. Hij maakt alleen wel veel reclame.

https://www.youtube.com/channel/UCpMcsd ... fmxiq2MfMQ

Berichten: 405

Re: Absolute snelheid

Deze video geeft een andere visie. In hoeverre deze jongens gelijk hebben kan ik niet beoordelen. Wat denken jullie ervan?



Zij zeggen dat de lichtsnelheid altijd gemeten moet worden in 2 richtingen en dat je daarom de snelheid eigenlijk niet kan weten. Die zou best kunnen verschillen in verschillende richtingen.

Dus (denk ik dan) zelfs als wij met grote snelheid door de ruimte zouden bewegen en licht van achter bereikt ons veel langzamer dan licht van voren dan zouden we dat niet kunnen constateren.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.525

Re: Absolute snelheid

Opmerking moderator

Die video van 20 minuten is off-topic, het gaat niet over het startbericht van dit topic. Je kunt er een nieuw topic voor openen, en dan graag met een concrete korte vraag, en zonder de video. "Wat denken jullie van deze video van 20 minuten?" is geen goede vraag voor wetenschapsforum

Reageer