Hvorfor går tiden saktere ved høyere fart?

[pululf]

Har aldri skjønt meg på det... Noen som kan forklare?

[Zaphen]

Har aldri skjønt meg på det... Noen som kan forklare?

 

For å forklare hvordan tid går saktere når en beveger seg raskt:

 

Tenk deg en bane som går Nordover, med en lengde på 1 km. Når du beveger deg i Fra Sør til Nord i en strak linje i 1 km/t så bruker du 1 time for å komme over mållinjen.

 

Om du istedenfor å kjøre i en strak linje fra Sør til Nord fikk et lite avik i Vestlig retning ville du bruke lengre tid på å komme over mål linjen.

 

Det samme prinsippet gjelder i fysikken siden vi beveger oss alltid i 3 utvida dimensjoner og en tids dimensjon. Så jo mer du beveger deg i de 3 rom dimensjoner så vil du bevege deg saktere i tids dimensjonen iforhold til en stillestående observatør.

 

Viser 3 rom dimensjoner og en tids:

ds^2 = dx_1^2 + dx_2^2 + dx_3^2 - c^2 dt^2

 

For å vise tid forskjellen mellom stasjonær og beveglig observatør brukes denne ligningen:

t'=t/√(1-(v/c)^2)

 

Hvor t er tid for stillestående objekt, t' er tid for beveglig objekt, og v er hastighet.

 

Håper det svarer på spørsmålet på en forstålig måte

Endret 6. januar 2009 av Zaphen

[pululf]

Om du istedenfor å kjøre i en strak linje fra Sør til Nord fikk et lite avik i Vestlig retning ville du bruke lengre tid på å komme over mål linjen.

 

Ja selvfølgelig. Man får jo lengre strekning å kjøre.

 

Det samme prinsippet gjelder i fysikken siden vi beveger oss alltid i 3 utvida dimensjoner og en tids dimensjon. Så jo mer du beveger deg i de 3 rom dimensjoner så vil du bevege deg saktere i tids dimensjonen iforhold til en stillestående observatør.

 

Hvorfor beveger man seg saktere i tidsdimensjonen hvis man beveger seg fort i de "vanlige" 3 dimesnjonene?

[Lionel_Luthor]

Jeg er litt utenfor min liga her.. For jeg skjønner ikke noe av dette, dimensjoner(?) Tiden går da ikke saktere med høy fart?

 

Men kjører man i 60kilometer i timen i en times tid og speeder opp til 220 kilometer i timen vil tiden føles trægere.. men det er jo pga antall "informasjon" man får fra omgivelsene ved og kjøre i 60 vil øke drastisk med og speede opp til 220.. Veldig mye informasjon på veldig kort tid, så føler man tiden går sent..

 

Og at vær gang man kommer til en ny veislette så er man vant til og bruke ett viss antall sekunder for og kjøre over den sletten i 60, hjernen vil bruke denne circa tiden man hadde i 60 som ett circa mål for tiden man vil bruke ved og kjøre i 220 også.. Men i 220 bruker man mye mindre tid på og komme over sletten, så da kommer man mye lengre en man forventer på ett viss antall sekunder.. altså det føles som tiden går veldig sent..

 

Svarer jeg kanskje på noe helt annet en det blir spurt om her? hehe :!:

[pululf]

Jeg er litt utenfor min liga her.. For jeg skjønner ikke noe av dette, dimensjoner(?) Tiden går da ikke saktere med høy fart?

 

Men kjører man i 60kilometer i timen i en times tid og speeder opp til 220 kilometer i timen vil tiden føles trægere.. men det er jo pga antall "informasjon" man får fra omgivelsene ved og kjøre i 60 vil øke drastisk med og speede opp til 220.. Veldig mye informasjon på veldig kort tid, så føler man tiden går sent..

 

Og at vær gang man kommer til en ny veislette så er man vant til og bruke ett viss antall sekunder for og kjøre over den sletten i 60, hjernen vil bruke denne circa tiden man hadde i 60 som ett circa mål for tiden man vil bruke ved og kjøre i 220 også.. Men i 220 bruker man mye mindre tid på og komme over sletten, så da kommer man mye lengre en man forventer på ett viss antall sekunder.. altså det føles som tiden går veldig sent..

 

Svarer jeg kanskje på noe helt annet en det blir spurt om her? hehe :!:

 

Tiden føles trægere kanskje, men det er ikke det vi snakker om her.

DEt jeg mener er at tiden faktisk går treigere ved sykelig høye hastigheter (altså for en observatør. For den personen som beveger seg fort, vil det se ut som det som skjer rundt ham går for raskt.)

[Stjerneskruen]

Hmm, det er en stund siden jeg har vært borti det her nå. Jeg er faktisk ikke så sikker på om vi vet akkurat hvorfor det er slik men heller at bare vet at det er slik. Imidlertid dette sterkt knyttet opp mot det faktum at lysets hastighet fra ens eget refferanse punkt altid måles til det samme, ca 300.000 km/s.

 

En forenklet måte å illustrere det på er å tenke seg at man kjører bil og at man så blir passert av et tog. Imidlertid er ikke dette et vanlig tog. Det har følgende egenskaper:

 

1. Toget holder en hastighet på 100 km/t, en hastighet som er umulig å oppnå for noe annet enn dette toget.

2. Uansett hvilken hastighet du selv beveger deg i vil togets hastighet relativt til deg måles til 100 km/t.

 

Det betyr at hvis du kjører i 50 km/t og måler togets hastighet i forhold til deg selv vil du finne at den 100km/t og ikke 50km/t. Det som gjør det enda rarere er at han som står stille i vei kanten i det du kjører forbi også målet togets hastighet til å være 100km/t. Løsningen på dette paradokset er at tiden for deg i bilen går halvparten så fort som for han som står stille i grøfta og toget, og dermed synes togets relative hastighet å være det samme for begge observatører. Men hvorfor det er slik, det vet jeg ikke.

[emilkje]

paradoks: Hvis to personer med lik alder står på en romstasjon. Person A drar ut i verdensrommet på en lang reise som varer la oss si 10 år. Hvis tiden da går saktere ved høy hastighet , vil da person A være yngre enn person B når han kommer tilbake?

 

Bare en liten tanke som streifet

[Zaphen]

Det samme prinsippet gjelder i fysikken siden vi beveger oss alltid i 3 utvida dimensjoner og en tids dimensjon. Så jo mer du beveger deg i de 3 rom dimensjoner så vil du bevege deg saktere i tids dimensjonen iforhold til en stillestående observatør.

 

Hvorfor beveger man seg saktere i tidsdimensjonen hvis man beveger seg fort i de "vanlige" 3 dimesnjonene?

 

Et annet godt eksempel for å vise konseptet er en foton klokke, hvor et foton beveger seg mellom 2 speil. Et slag på klokken tilsvarer da tiden fotonet bruker fra det ene speilet og tilbake.

På et stillestående foton klokke kan tiden vises ved 2h/c.

 

På et annet speil som er i bevegelse(konstant hastighet) så vil da fotonet måtte traversere større avstand akkurat som jeg viste i forrige eksempelet siden fotonet beveger seg ikke rett opp og ned men beveger seg også sidlengs iforhold til stillestående observatør.

Som vises ved t'=t/√(1-(v/c)^2).

 

Da kan vi se en forskjell i hvor lang tid fotonet bruker per klokke slag, og dette stemmer like godt om du hadde brukt en atom klokke eller andre klokker. Forskjellen er minimal ved hastigheter som vi som mennesker beveger oss i til daglig men blir mer tydlig når du nærmer deg lysets hastighet.

 

Nå snakker vi om 2 speil i rom uten andre referanse punkter, om vi tar med akselerasjon og/eller gravitasjon inn i bildet så vil det bli mer komplisert.

 

Når det gjelder lysets hastighet så den en universal konstant som er lik for alle observatører uansett hastighet eller bevegelse.

 

Tid og avstand er ikke absolutte konsepter(det er relativt), 2 observatører som beveger seg iforhold til hverandre kan være uenige om hvor og når en hendelse skjedde...

Endret 7. januar 2009 av Zaphen

[SeaLion]

paradoks: Hvis to personer med lik alder står på en romstasjon. Person A drar ut i verdensrommet på en lang reise som varer la oss si 10 år. Hvis tiden da går saktere ved høy hastighet , vil da person A være yngre enn person B når han kommer tilbake?

Kort og greit: Ja. Men for at effekten skal være merkbar for disse personene forutsetter det at romskipet ferdes svært svært raskt, f.eks titusen ganger raskere enn dagens raskeste romskip. Da snakker vi om ca 1/3 av lyshastigheten.

[pululf]

paradoks: Hvis to personer med lik alder står på en romstasjon. Person A drar ut i verdensrommet på en lang reise som varer la oss si 10 år. Hvis tiden da går saktere ved høy hastighet , vil da person A være yngre enn person B når han kommer tilbake?

Kort og greit: Ja. Men for at effekten skal være merkbar for disse personene forutsetter det at romskipet ferdes svært svært raskt, f.eks titusen ganger raskere enn dagens raskeste romskip. Da snakker vi om ca 1/3 av lyshastigheten.

 

Det var en fyr som var kjempelenge ute i en romstasjon (18 måneder eller noe sånt), og da han kom tilbake var han noen sekunder yngre enn det hadde ville vært hvis han hadde vært på jorda i de 18 månedene

[alfred97]

Det var en fyr som var kjempelenge ute i en romstasjon (18 måneder eller noe sånt), og da han kom tilbake var han noen sekunder yngre enn det hadde ville vært hvis han hadde vært på jorda i de 18 månedene

Det er ofte slike eksempler som trekkes frem i forbindelse med Einsteins relativitetsteori. De mest utbredte illustrasjonene baserer seg på høytsvevende tankeeksperimenter som ikke er gjennomførbare i praksis. Men relativitetsteorien har faktisk også bruksområder som folk flest kan forholde seg til.

 

Et godt eksempel er satellittene som brukes i forbindelse med GPS-systemet. De har en omløpstid på 12 timer (det vil si, de beveger seg to runder rundt jorda hvert døgn) i en høyde på ca. 20000 km. Det gir en marsjfart på ca. 14000 km/h.

Einsteins spesielle relativitetsteori sier at tiden går saktere for legemer i høy hastighet, noe Zaphen er inne på i en tidligere post i denne tråden. Han gjengir også formelen som er relevant for den beregningen.

For GPS-satellittene kommer også den generelle relativitetsteorien inn i bildet (den sier bl.a. at tiden går saktere nært et legeme med stor masse), men det blir litt utenfor denne trådens tema.

Siden GPS baserer seg på bl.a. tidsmålinger med høye krav til presisjon, er hver satellitt utstyrt med et atomur. Disse atomurene er justert for å kompensere inn effekten med at tiden forandrer seg (tidsdilatasjon). Vi snakker her bare om noen mikrosekunder pr. døgn, men det er nok til at feilen på posisjonsangivelsen ville øke med nesten 10 km i døgnet hvis tidsdilatasjonen ikke ble korrigert!

[Zaphen]

Det var en fyr som var kjempelenge ute i en romstasjon (18 måneder eller noe sånt), og da han kom tilbake var han noen sekunder yngre enn det hadde ville vært hvis han hadde vært på jorda i de 18 månedene

 

Ja, men du må huske på at gravitasjonen fra jorda har samme effekt på tid. Tiden beveger seg saktere på jordens overflate en den gjør i bane rundt jorden.

Endret 7. januar 2009 av Zaphen

[SeaLion]

paradoks: Hvis to personer med lik alder står på en romstasjon. Person A drar ut i verdensrommet på en lang reise som varer la oss si 10 år. Hvis tiden da går saktere ved høy hastighet , vil da person A være yngre enn person B når han kommer tilbake?

Kort og greit: Ja. Men for at effekten skal være merkbar for disse personene forutsetter det at romskipet ferdes svært svært raskt, f.eks titusen ganger raskere enn dagens raskeste romskip. Da snakker vi om ca 1/3 av lyshastigheten.

Det var en fyr som var kjempelenge ute i en romstasjon (18 måneder eller noe sånt), og da han kom tilbake var han noen sekunder yngre enn det hadde ville vært hvis han hadde vært på jorda i de 18 månedene

Motsatt, han var ca 1 sekund eldre enn om han hadde vært på bakken, se begrunnelse nedenfor.

 

Et godt eksempel er satellittene som brukes i forbindelse med GPS-systemet. De har en omløpstid på 12 timer (det vil si, de beveger seg to runder rundt jorda hvert døgn) i en høyde på ca. 20000 km. Det gir en marsjfart på ca. 14000 km/h.

Einsteins spesielle relativitetsteori sier at tiden går saktere for legemer i høy hastighet, noe Zaphen er inne på i en tidligere post i denne tråden. Han gjengir også formelen som er relevant for den beregningen.

For GPS-satellittene kommer også den generelle relativitetsteorien inn i bildet (den sier bl.a. at tiden går saktere nært et legeme med stor masse), men det blir litt utenfor denne trådens tema.

Det er likevel den siste effekten du nevner som har størst betydning for GPS-satelittenes feilvisning. Satelitthastigheten er på kun 0,0013% av lyshastigheten og dette gir kun en tidssenking på noen mikrosekunder per døgn. Forskjellen i gravitasjon der satelittene ferdes og her ned på bakken gjør at tiden i sum går ca 50 mikrosekunder fortere per døgn i satelittene. Gravitasjonseffekten er den som i sum kan gi en feilvisning på 10-12 km per døgn, hvis man ikke hadde kompensert for dette.

 

Vi lever altså lengre her nede på Jorda enn om vi hadde levt et sted uten gravitasjon, fordi Jordas tyngdefelt bremser tiden her nede på bakken.

[Splius]

Fordi lysets hastighet er konstant uansett hvor stor fart den som observerer lyset har

[alfred97]

Det er likevel den siste effekten du nevner som har størst betydning for GPS-satelittenes feilvisning. Satelitthastigheten er på kun 0,0013% av lyshastigheten og dette gir kun en tidssenking på noen mikrosekunder per døgn.

Korrekt, og det er det vel heller ingen som har nektet for. Det var heller ikke poenget.

Tallene er vel 7,2µs for den spesielle og -45,9µs for den generelle relativitetsteorien, totalt -38,7µs, hvis jeg ikke husker feil.

Endret 7. januar 2009 av alfred97