Waarom is C invariant?

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 1

Re: Waarom is C invariant?

Er is geen waarom, dit is een natuurwet.
We weten niet ’waarom’ dit zo is. Dit is een postulaat gesteld door Einstein, van waaruit hij de speciale relativiteitstheorie opstelde.
Dit lijkt misschien teleurstellend antwoord, maar het knappe is dat uit deze simpele aanname een omvangrijke theorie (speciale rel theorie) en inzichten (E=mc2,...) volgen.

Je kan je dan wel afvragen ’waarom’ hij dit als postulaat stelde.
Dit volgde uit het inzicht dat Maxwell vergelijkingen wel de lichtsnelheid vermelden, maar niet ten op zichte van wat (medium?,...).

Tevens experimenteel bevestigd door Michelson morely experiment.

Berichten: 3.867

Re: Waarom is C invariant?

Doomi3 schreef: zo 12 jul 2020, 09:04 Er is geen waarom, dit is een natuurwet.
Toch is dit iets te gemakkelijk naar mijn idee. in Bericht wo 08 jul 2020, 00:42 was al een iets bevredigender antwoord gegeven.
Als je niet weet dat de aarde rond is en je blijft rechtdoor lopen dan denk je op een gegeven moment, he hier ben ik al eens geweest. Zou het heelal zich soms herhalen om de 40000km? totdat je begrijpt dat de aarde rond is.
Moraal van dit verhaal: Misschien zit er nog wel een hogere verklaring achter die wij alleen nog niet begrijpen. Daarna vallen de puzzelstukje op zijn plek.

Re: Waarom is C invariant?

Moderne boeken gebruiken vaak maar één postulaat waarin de universele lichtsnelheid kan worden afgeleid in plaats van gepostuleerd.
Dit is ook de aanpak van de Wikipedia pagina's (Engels) geloof ik.

We weten iig heel goed hoe de lichtsnelheid c gelijk is voor iedere waarnemer. Net als we heel goed weten hoe deze snelheid ca. 300.000 km/s is. Waarom dit 300.000 km/s is, is idd omdat dit een parameter van ons universum is.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Waarom is C invariant?

Gast044 schreef: zo 12 jul 2020, 18:03 Moderne boeken gebruiken vaak maar één postulaat waarin de universele lichtsnelheid kan worden afgeleid in plaats van gepostuleerd.
Dit is ook de aanpak van de Wikipedia pagina's (Engels) geloof ik.
En wat is dat ene postulaat dan?

Re: Waarom is C invariant?

En het is nmm vrij simpel zoals uitgelegd. Maar misschien nog simpeler:

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.

Re: Waarom is C invariant?

Professor Puntje schreef: zo 12 jul 2020, 18:24
Gast044 schreef: zo 12 jul 2020, 18:03 Moderne boeken gebruiken vaak maar één postulaat waarin de universele lichtsnelheid kan worden afgeleid in plaats van gepostuleerd.
Dit is ook de aanpak van de Wikipedia pagina's (Engels) geloof ik.
En wat is dat ene postulaat dan?
In principe wordt dan alleen het eerste postulaat als postulaat gezien. Het tweede wordt afgeleid. Zie bijv hier onder "Lorentz invariance as the essential core of special relativity":

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Special_relativity

Waar ook gerefereerd wordt naar de boeken van Taylor en Wheeler.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Waarom is C invariant?

Dit staat op Wikipedia:
Relativity without the second postulate

From the principle of relativity alone without assuming the constancy of the speed of light (i.e., using the isotropy of space and the symmetry implied by the principle of special relativity) it can be shown that the spacetime transformations between inertial frames are either Euclidean, Galilean, or Lorentzian. In the Lorentzian case, one can then obtain relativistic interval conservation and a certain finite limiting speed. Experiments suggest that this speed is the speed of light in vacuum.[p 8][19]
Ook dan heb je dus extra aannamen nodig om op de SRT uit te komen.

Gebruikersavatar
Berichten: 100

Re: Waarom is C invariant?

HansH schreef: za 11 jul 2020, 17:05
xander_C-137 schreef: za 11 jul 2020, 14:48 maar bij lagere snelheden kunnen we toch ook gewoon zien dat de relatieve snelheid afhankelijk is van de snelheid van de waarnemer. Zeer simpel gezegd, wanneer je iemand passeert kan je diens relatieve snelheid als negatief beschouwen terwijl jouw relatieve snelheid voor de ander positief is.
Even voor het begrip: Is het voor jou acceptabel te veronderstellen dat 2 waarnemers die snel tov elkaar bewegen een zelfde lichtstraal zich met dezelfde snelheid c zien voortplanten? of zit daar bij jou de vraag al?
Ondertussen kan ik wel inzien op wat voor soort principes dat zou steunen, het blijft iets bizar, maar daar lag de vraag niet in die reactie. Tempelier heeft zelf ook al duidelijk gemaakt dat hij het over lichtsnelheden had...

Re: Waarom is C invariant?

(Er is nog nooit een goede meting gedaan waarbij de lichtsnelheid in vacuüm niet gelijk is aan c.

Wel worden variabele lichtsnelheden berekend, maar dit zijn coördinaten snelheden .. voor bijvoorbeeld optische effecten rond een zwart gat.

Als ik dit fout heb hoor ik het graag.)

Gebruikersavatar
Berichten: 100

Re: Waarom is C invariant?

Ik vind online dat volgens Einstein zelf de meting van c een afwijkende waarde kan geven bij de aanwezigheid van een sterke vervorming van de ruimtetijd. Ik vermoed dan dat dit is omdat de ruimte wel wordt beïnvloed door het gravitatieveld, maar de beweging van de fotonen niet omdat ze gewichtloos zijn, dat kan ik niet verder onderbouwen.

Kijk misschien ook even naar deze link:
https://einsteinpapers.press.princeton. ... 20light%22

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Waarom is C invariant?

Fotonen worden ook beïnvloed door de zwaartekracht. Die constante lichtsnelheid geldt binnen een gekromde ruimtetijd enkel maar lokaal gedurende infinitesimaal korte tijdsduren in infinitesimaal kleine vrij vallende referentiestelseltjes.

Re: Waarom is C invariant?

Ja, speciale relativiteit is alleen geldig in een "geschikt gekozen lokaal coördinaten systeem". (Zoals het oppervlakte van een "LIGO" voor het detecteren van zwaartekrachtsgolven.)

Maar de meting van c is niet (nooit) variabel, maar de meting van lichtsnelheid. Maar dan gaat het dus over coördinaten snelheid.

Stel dat jij in de buurt van een compacte ster bent en een lichtstraal meet. Je horloge beweegt bijvoorbeeld een microseconde en die lichtstraal reist 299,792458 meter.

Ik kijk van veraf met mijn telescoop. Ik zie je, ik zie de lichtstraal en ik zie je horloge. Ik zie dat de lichtstraal inderdaad 299,792458 meter beweegt en dat je horloge inderdaad 1 microseconde vorderde. Maar volgens mijn horloge duurde dit bijvoorbeeld 1,1 microseconden.
Wat betekent dat volgens mijn meting die lichtstraal een beetje traag was: in één microseconde zou hij slechts 272,538598 meter hebben afgelegd.

Dit is een gevolg van gravitationele tijddilatatie. Hoe dichter je bij de ster bent, hoe langzamer je horloge tikt in vergelijking met het mijne. En als gevolg hiervan lijken lichtstralen die in jouw omgeving passeren ook langzamer te bewegen dan de vacuümsnelheid van licht c volgens mijn meting.

Dit effect staat bekend als de Shapiro-vertraging en het is een belangrijk effect om te overwegen, bijvoorbeeld wanneer we een nauwkeurige timing van interplanetaire sonde-radiosignalen gebruiken en de signalen dichtbij de zon passeren.

Misschien een beetje overbodig uitgebreid, maar goed.

Gebruikersavatar
Berichten: 100

Re: Waarom is C invariant?

Dat had ik verkeerd opgevat...gewoon te snel conclusies getrokken, denk ik dan

Gebruikersavatar
Berichten: 100

Re: Waarom is C invariant?

Op zich had ik het ook moeten weten dat er wat mis was met die gedachtegang want ik had ook nog het typische beeld van de waarnemingshorizon van een zwart gat in mijn hoofd

Berichten: 3.867

Re: Waarom is C invariant?

xander_C-137 schreef: wo 15 jul 2020, 15:57 Op zich had ik het ook moeten weten dat er wat mis was met die gedachtegang want ik had ook nog het typische beeld van de waarnemingshorizon van een zwart gat in mijn hoofd
Maar ook daar moet toch gelden dat de waarnemer op afstand het licht zich ziet verplaatsen met c ? alleen heb je dan zoveel roodverschuiving dat het licht zwaar in het infrarood zit, maar dat is een ander verhaal.

Reageer