Hvorfor er lysetshastighet den øverste grensen?

[Eppstein]

Jeg fortår hvorfor noe ikke kan bevege seg fortere en lysetshastighet hvis vi setter det som den øverste hastigheten. Men hvorfor kan ikke noe gå fortere, hvordan kom vi frem til at ingen informasjon kan gå fortere enn lysetshastighet?

[Skribenten_]

Altså hva menes med lysets hastighet? Det lyset vi faktisk ser er jo bare en liten del av det vi kaller lys. Lyset består jo av en haug med andre stråler vi ikke ser.

Er det noen av disse strålene som går fortere en andre?

Kan en teori være at det finnes "noe" som går fortere en lyset, men at vi mennesker aldri vil oppdage det eller se det, fordi at menneskers sanser ikke er laget for å oppfatte det.

Alt som ligger under lysets hastighet kan mennesker på en eller annen måte oppfatte, mens det som eventuelt ligger over vil være uten for våre sanser.

[SeaLion]

Altså hva menes med lysets hastighet? Det lyset vi faktisk ser er jo bare en liten del av det vi kaller lys. Lyset består jo av en haug med andre stråler vi ikke ser.

Er det noen av disse strålene som går fortere en andre?

Nei, den eneste forskjellen på de ulike "lysstrålene" er bølgelengden/frekvensen. Hastigheten for all elektromagnetisk stråling tilsvarer lyshastigheten, i hvert fall i vakuum. Det finnes faktisk elektromagnetisk stråling med frekvenser under 1 Hz, altså med bølgelenger over 300.000 km. I sånn stråling er faktisk Jorda for liten til å være "synlig". Men strålingens makshastighet er fortsatt den samme.

 

Oversikt over elektromagnetisk stråling opp til bølgelengder på ca 10 km:

[SeaLion]

Jeg forstår hvorfor noe ikke kan bevege seg fortere en lysets hastighet hvis vi setter det som den øverste hastigheten. Men hvorfor kan ikke noe gå fortere, hvordan kom vi frem til at ingen informasjon kan gå fortere enn lysetshastigheten?

Det der er det råeste spørsmålet jeg har sett på dette forumet. Når jeg tenker meg om, så lurer jeg sannelig på det selv.

Anyone? Kyrsjo?

Endret 1. november 2008 av SeaLion

[VeloX]

Nå er det en liten stund siden jeg leste om relativitetsteori osv, men er det ikke slik at massen til et objekt øker med hastigheten? Altså det man kaller den relativistiske massen i motsettning til hvilemasse?

 

Dette gjør at når et objekt øker hastigheten kreves det mer energi for å øke hastigheten ytterligere. Når objektet nærmer seg lyshastigheten vil den relativistiske massen til objektet nærme seg uendelig (jfr gammafaktoren (1–v2/c2)^-(1/2))), og det vil dermed kreves uendelig energi for å øke hastigheten. Det finnes ikke uendelig energi, og dermed er det umulig for et objekt med masse å aksellerere til lysets hastighet. Derimot kan objekter uten masse oppnå lysets hastighet.

 

Jeg tror det er noe i denne retningen forklaringen ligger.

 

Det er forøvrig ingenting i teorien som tilsier at informasjon ikke kan gå fortere, men jeg veit ikke om noen informasjonsbærere som er masseløse (bortsett fra elektromagnetisk bølger).

Endret 1. november 2008 av VeloX

[ChrML]

For å ta et lite eksempel (ikke noe nøyaktig altså, men bare for å tenke seg), så kan vi si at det tar like mye energi å aksellerere objektet fra 99.90% til 99.91% som det tok å aksellerere objektet fra 0% til 99.9%. Da ser vi at vi kan komme nærmere og nærmere lysets hastighet, til og med 99.999999999999% med en enorm energi, selv et objekt på 1 kilo, men vi vil aldri nå 100% fordi da måtte vi hatt uendelig energi. For å aksellere det et bittelite hakk til nærmere, så må vi kanskje ha tre ganger så mye energi som vi har brukt tidligere.

[Eppstein]

For å ta et lite eksempel (ikke noe nøyaktig altså, men bare for å tenke seg), så kan vi si at det tar like mye energi å aksellerere objektet fra 99.90% til 99.91% som det tok å aksellerere objektet fra 0% til 99.9%. Da ser vi at vi kan komme nærmere og nærmere lysets hastighet, til og med 99.999999999999% med en enorm energi, selv et objekt på 1 kilo, men vi vil aldri nå 100% fordi da måtte vi hatt uendelig energi. For å aksellere det et bittelite hakk til nærmere, så må vi kanskje ha tre ganger så mye energi som vi har brukt tidligere.

 

Hvis du leser spørsmålet mitt igjen, så er det ikke dette jeg spør om.. jeg forsåt at det ikke finnes nok energi til å nå lysetshastighet (cs. 300 000 km/s) hvis vi setter det til øverste grense --> c (konstant- 100%), men hvorfor finnes kan ikke noe annet bevege seg raskere 300 000 km/s? Hvorfan kan ikke noe f. eks. gå i 400 000 km/s, setter vi dette som konstant - c - maks fart er det ikke noe problem å nå lysetshastighet på 300 000 km/s.

Endret 1. november 2008 av Eppstein

[ChrML]

Prøvde bare å gi et eksempel på det han i posten over meg skrev.

 

Forøvrig et godt spørsmål det hvordan de har kommet fram til at lysets hastighet er den maksimale farta, men for å drøfte mine egne teorier:

Lyset/elektromagnetiske bølger har ingenting med saken å gjøre, men av en eller annen grunn så er den største farta noe kan bevege seg i i universet 300 000 km/h. Iom at elektromagnetiske bølger ikke har noe masse (masseløse), så vil de kunne bevege seg i akkurat denne maks farta, mens alt som har til og med bittelitt masse vil aldri fullt ut kunne nå 100% av denne maksfarta, pga dette med energibehovet.

 

Hvorfor grensa er akkurat det den er må nok noen andre svare på, ligger nok forklart i relativitetsteorien det ett sted. Tid er jo også innblandet, noe som reiser i akkurat lysets hastighet vil jo i teorien være tidløst. Reiser et romskip i 99.999% av lysets hastighet så vil det virke veldig sakte for de som står å ser på, mens tida vil være normal inni romskipet. To enegga tvillinger kan da møte hverandre, ene som 60 år og andre som 30 år (som har vært i romskipet).

[pululf]

Tror det er blitt nevnt før i tråden, men grunnen til at det ikke er mulig å oppnå lysets hastighet er at når noe får høyere og høyere fart, så går energien som brukes til å aksellerere objektet opp i fart over til å gi objektet masse isteden for fart.

 

Men nå har jeg et spørsmål. Det er jo mange ting i unverset som beveger seg fortere enn lyset, i forhold til hverandre! La oss si at et objekt beveger seg med en fart på 200 000 km i sekundet. Så kommer det et nytt objekt fykende i motsatt retning! Dette objektet har også farten 200 000 km i sekundet. Hvis vi nå måler farten til objekt to i forhold til objekt én, vil det se ut som den beveger seg med en fart på 400 00 km i sekundet!

 

Så da lurer jeg på... Hva er lysets hastighet målt i forhold til? Eller er det slik at lysets hastighet alltid er 300 000 km i sekundet uansett hvor fort observatøren beveger seg i forhold til lyset?

Endret 1. november 2008 av pululf

[Bruktbilen]

Så da lurer jeg på... Hva er lysets hastighet målt i forhold til? Eller er det slik at lysets hastighet alltid er 300 000 km i sekundet uansett hvor fort observatøren beveger seg i forhold til lyset?

 

Lysets hastighet i vakuum er alltid den samme.

[pululf]

Så da lurer jeg på... Hva er lysets hastighet målt i forhold til? Eller er det slik at lysets hastighet alltid er 300 000 km i sekundet uansett hvor fort observatøren beveger seg i forhold til lyset?

 

Lysets hastighet i vakuum er alltid den samme.

 

Det er litt rart egentlig. Så hvis jeg bevegde meg i lysets hastighet, så ville lyset forstatt bevegd seg i 300 000 km i sekundet i forhold til meg?

[Bruktbilen]

Hvis du beveget deg i lysets hastighet i motsatt retning av lyset så ville jo dere dra fra hverandre i 600 000 km/s.

[ole_marius]

dette var et meget godt spørsmål. man kan verken motbevise eller bevise dette akkurat som teorien om big bang.

lovene som vitenskapen har kokt i hop her gjennom tidene motbevist slik at nye lover kommer til. kanskje om en 100-200 års tid har man bevist dette

[Ayb]

Hvis du beveget deg i lysets hastighet i motsatt retning av lyset så ville jo dere dra fra hverandre i 600 000 km/s.

 

Men hvis vi beveger oss i samme retning som lyset. Vil lyset da gå like fort som oss (akkurat som to biler som kjører ved siden av hverandre), eller vil det fortsatt kjøre i fra oss i 300.000 km/s?

[Maehra]

Hvis dere snakker om det med relativitet kan jeg legge til at mange ting beveger seg relativt i forhold til hverandre. En bil som kjører i 200 km/t kjører bare i 200 km/t relativt til veien og planeten den kjører på. Det hadde vært vanskelig å måle fart relativt til ett satt punkt i universet som alltid var på ett konstant punkt. Du kan si at vi allerede beveger oss i mange hundre tusen kilometer i timen ut i fra at planetene suser rundt sola i flere hundre tusen kilometer i timen, på samme måte kan vi si at vi beveger oss nær lysets hastighet i den forstand at galaksen beveger seg i nær lysets hastighet.

 

Her mangler det i mattematikken hos meg, og jeg forstår bare deler av teorien.

 

Men se for deg at du står i ett romskip som beveger seg 99,999 av lysets hastighet og du kaster en ball fremover. Kan du da si at ballen relativt til ett punkt i luften bevege seg over lysets hastighet? Eller for å ta det enda mer forenklet. Hva skjer når du kjører på motorveien med bil og du skrur på frontlykta? Vil ikke lyset som kommer ut fra frontlykta da bevege seg lysets hastighet + hastigheten til bilen

[pululf]

Hvis dere snakker om det med relativitet kan jeg legge til at mange ting beveger seg relativt i forhold til hverandre. En bil som kjører i 200 km/t kjører bare i 200 km/t relativt til veien og planeten den kjører på. Det hadde vært vanskelig å måle fart relativt til ett satt punkt i universet som alltid var på ett konstant punkt. Du kan si at vi allerede beveger oss i mange hundre tusen kilometer i timen ut i fra at planetene suser rundt sola i flere hundre tusen kilometer i timen, på samme måte kan vi si at vi beveger oss nær lysets hastighet i den forstand at galaksen beveger seg i nær lysets hastighet.

 

Her mangler det i mattematikken hos meg, og jeg forstår bare deler av teorien.

 

Men se for deg at du står i ett romskip som beveger seg 99,999 av lysets hastighet og du kaster en ball fremover. Kan du da si at ballen relativt til ett punkt i luften bevege seg over lysets hastighet? Eller for å ta det enda mer forenklet. Hva skjer når du kjører på motorveien med bil og du skrur på frontlykta? Vil ikke lyset som kommer ut fra frontlykta da bevege seg lysets hastighet + hastigheten til bilen

 

Vel, her er svaret:

Lyset beveger seg alltid i 300 000 km i sekundet uansett hvor fort du beveger deg. Alt er relativt, uansett lyset (elektromagnetisk stråling) som ALLTID har hastigheten 300 000 km i sekundet. Det er rare greier gitt

Endret 1. november 2008 av pululf

[HAL9000]

Jeg fortår hvorfor noe ikke kan bevege seg fortere en lysetshastighet hvis vi setter det som den øverste hastigheten. Men hvorfor kan ikke noe gå fortere, hvordan kom vi frem til at ingen informasjon kan gå fortere enn lysetshastighet?

 

Her kommer et forsøk på et svar: En av årsakene til at lyshastigheten kan tenkes å være den øverste grense for overføring av informasjon i universet er at en høyere lovlig hastighet ville bryte med kausalitetsprinsippet, dvs. at en aksjon alltid må komme før en reaksjon. Dersom man kunne overføre informasjon med høyere hastighet enn lysets vill man kunne få informasjon om en hendelse før den inntraff observert fra en bestemt lokasjon. Einstein _postulerer_ derfor at lyshastigheten er konstant sett fra alle observatører i sin spesielle relativitetsteori. Eksperimenter viser at dette stemmer selv om det finnes tilfeller der man kan tenke seg at å eksperimentelt bestemme lyshastigheten er avhengig av at klokker på forhånd er synkronisert etter en standard. Dersom man godtar at lyshastigheten er den øverste så får det en rekke konsekvenser som også er observerbare og som viser seg å stemme overens med den spesielle relativitetsteorien.

 

Merk at dette gjelder i henhold til den spesielle relativitetsteorien. Einstein's generelle relativitetsteori setter ingen øvre grense for hastighet (selv om kausalitetsprinsippet og maksimal observerbar hastighet fra et tregt referansesystem fremdeles gjelder). Den generelle teorien omtaler det 4-dimensjonale krumme tidrommet som en enhet der man kan tenke seg at selve geometrien i rommet tillater bevegelse fra ett sted til et annet med hastigheter langt større enn lysets. Den moderne forståelse av Big Bang teorien omtaler f.eks. inflasjonsperioden i en veldig kort periode etter Big Bang som krever ekspansjon av selve tidrommet i en hastighet lang større enn lyshastigheten i det rommet som eksisterte (merk at dette ikke kan observeres utenfra da det ikke fantes noe utenfra, alt vi kan observere er inni det 4 dimensjonale tidrommet).

 

Merk også at tiden og hastigheten til en observatør er fullstendig avhengig av hvem som måler og hva man måler. En astronaut som beveger seg i et romskip med f.eks. 99.9% av lyshastigheten vil kunne traversere hele melkeveigalaksen innenfor et kort tidsrom målt med astronautens egen klokke ombord på romskipet. Målt ifra jorden vil imidlertid astronauten bruke hundretusner av år av på den samme reisen og jordbaserte observatører vil kunne konkludere med at astronauten har reist fortere enn lyset dersom de tok reiseavstanden og delte på astronautens egen observerte tid ombord på romskipet (Dette innebærer imidlertid en del paradokser og "friheter").

 

Det finnes i tillegg masse interessante historier i science fiction verden der disse problemene omtales ganske korrekt, som f.eks. i boken The Forever War som snart skal filmatiseres av Ridley Scott.

 

Dette er et meget interessant og vanskelig spørsmål som også har dype filosofiske konsekvenser og kan egentlig diskuteres opp og ned i mente i de rette fora (som f.eks. her :-)

[Isbilen]

Jeg ser for meg at han begynte med å se for seg alt. Hele smæla. Finnes det en grense for hvor fort det går an å bevege seg, og i så fall, hva er det? Sannsynligvis lyset. Så tar vi frem tavle og kritt og ser om det stemmer.

 

Om tankeeksperimentet om to objekter som beveger seg fra hverandre med hastighet til sammen større en lyset: Det er jo bare lyset som kan matche sin egen hastighet. Så hvis to "lys" fyker fra hverandre på en tenkt linje vil de samtidig "lyse" i motsatt retning, i samme hastighet. De to banene møter hverandre, blir ett, og vips er de det samme lyset. Dette skjer med lysets hastighet. (Disclaimer: Dette grubleriet gidder jeg kun i begrenset grad å stå til rette for).

[Evilfish]

selfølgelig kan man kjøre raskere en lyset... det er bare en "grense" fordi det er det raskeste vi vet om atm...

 

og hvis man kjører raskere en lysets hastiget kan man etterhvert se tilbake fks på jorda og se åssen den var før siden man på en måte reiser tilbake i tid.

 

akkurat som stjernene man ser på himmelen er lyset som skjedde for lenge sia...

[Bruktbilen]

selfølgelig kan man kjøre raskere en lyset... det er bare en "grense" fordi det er det raskeste vi vet om atm...

 

Det er ikke en selvfølge siden det ikke finnes uendelig med energi som er nødvendig for å komme raskere enn lyset.