Har tid en hastighet?

[Skribenten_]

Dersom tiden stopper opp ved lysets hastighet, er det da galt å si at tiden har samme hastighet som lyset?

Dersom en person reiser med lysets hastighet i en million lysår, ville da den reisende i teorien følt som at det bare hadde gått et øyeblikk siden tiden relativt til den reisende først hadde stoppet opp, forstå startet igjen når vedkommende var fremme?

[SeaLion]

Tiden har ikke en hastighet, men hastighet defineres i tilbakelagt avstand i løpet av et tidsrom.

 

Dersom en person (eller noe annet med masse, selv et enkelt atom), skulle akseleres til lyshastigheten i vakuum ( c ), så vil det trenges en uendelig mengde energi (mer energi enn det finnes i hele universet), i følge energiligningen E=mc² (relativitetsteoriens grunnformel). En variant av den samme energiligningen tilsier at ved å tilføre energi til et masseobjekt for å øke hastigheten (akselerere), så øker man objektets masse. Objektet blir dermed uendelig tungt i lyshastigheten, og påvirker (krummer) dermed romtiden rundt objektet slik at tiden lokalt bremses voldsomt, og antagelig stopper tiden opp (lokalt) hvis man klarer å akselere helt opp til lyshastigheten c.

 

Så lenge man reiser i lyshastigheten c så står tiden altså stille i romskipet. Denne delen av reisen vil derfor ikke oppleves av de som er ombord. Men man opplever akselerasjonsfasen og nedbremsingen etterpå (som også krever en uendelig mengde energi).

Fordi selv det å akselere ett enkelt atom opp til lyshastigheten c krever mer energi enn det som finnes i universet, så er tankeekspirementet selvsagt umulig. Selv i protonakseleratoren i CERN oppnår man aldri lyshastigheten c, uansett hvor mye energi man bruker. Men fordi man kun akselerer atomkjerner, så kommer man ganske nært. For å få et slags bilde på hvor små atomer egentlig er: Det er flere stjerner i universet enn det er sandkorn på jorda, men det er flere atomer i et enkelt sandkorn enn det er stjerner i universet.

 

Fotoner reiser selvsagt med lyshastigheten, men de er masseløse, i hvert fall har de null i hvilemasse. Dermed får de maksfarten allerede når de skapes, uten at de trenger å få tilført ekstra energi. Jeg har hørt spekulasjoner om tiden står stille for fotonene mens de farer gjennom rommet i lyshastigheten c, men jeg har ikke fått noen gode svar på dette.

Endret 22. april 2015 av SeaLion

[Frode1969]

Som ungdom fantaserte Albert Einstein om hvordan det ville være å akselerere langs en lysstråle helt til han kom opp i lysets hastighet. Ville lyset stå i ro sett fra hans perspektiv? Det ble senere klart for ham at lysets hastighet (i vakuum) er en konstant, og at det er tiden som endrer seg.

 

Men dette er en fantastisk spennende tanke.

 

Jeg mener at hvis vi akselererer langs en lysstråle, så vil vi hele tiden kunne måle lyset i strålen til 299 792 458 m/s (lysets hastighet). Men etter hvert som vi nærmer oss lysets hastighet relativt i forhold til lyskilden, øker lysets bølgelengde. Vi kan nå bare registrere dette lyset som radiobølger med stadig lenger bølgelengde. Når vi så kommer opp i denne "lyshastigheten" vil disse bølgene få en uendelig lang bølgelengde, og derfor være i ro observert fra vår referanseramme. De har ikke lenger noen energi her, og vi kan ikke lenger registrere dem. De eksisterer etter min mening ikke i denne referanserammen.

 

Dette har konsekvenser.

 

På grunn av dette er det en begrensning på hvor langt ut i universet vi kan se.  Det spiller ingen rolle hvor kraftig teleskop vi har, når det vi prøver å observere fjerner seg bort fra oss med lysets hastighet eller mer. Ekstremt fjerne galakser beveger seg bort fra oss alt for raskt for å kunne observeres.

 

Men kan man da reise i lysets hastighet.

 

Hold veldig godt på hattene Deres, jeg mener (et veldig betinget) ja. Men dette vil vi kanskje aldri kunne måle eller observere. Dette skyldes den der referanseramme greia dere vet. Men det er etter min mening mulig å observere at to andre reiser i lyshastigheten eller mer relativ i forholdt til hverandre. Bare tenk dere to galakser helt ute ved enden og i motsatt ende av det universet vi teoretisk sett har mulighet til å observere. Disse vil observert fra vår referanseramme kunne bevege seg bort fra hverandre med en relativ hastighet dem i mellom som er raskere en lysets. Dette lar seg naturligvis ikke kunne bli observert fra disse galaksene. Men det er ingenting i veien for at noen på en av disse galaksene skulle kunne gjøre samme eksperiment ved å bruke melkeveien og en annen galakse. For dem er det vi som ligger ved utkanten av det observerbare universet.

 

Men "tid" gjør alt så uendelig mye mer komplisert.

 

Jo lenger ut i universet vi observerer, jo raskere beveger alt seg bort fra oss. Men jo lenger ut i universet vi observerer, jo lenger bak i tid ligger det vi observerer. Vil det si at alt beveget seg raskere bort fra oss før? Har universets ekspansjon avtatt? Det er her min logikk bare bryter helt sammen (beklager det). Dette fører til at mye av det jeg har skrevet ovenfor virker helt meningsløst. Det eneste jeg vet helt sikkert, er at jeg ikke er helt sikker på noe.

[-trygve]

Jo lenger ut i universet vi observerer, jo raskere beveger alt seg bort fra oss. Men jo lenger ut i universet vi observerer, jo lenger bak i tid ligger det vi observerer. Vil det si at alt beveget seg raskere bort fra oss før? Har universets ekspansjon avtatt? Det er her min logikk bare bryter helt sammen (beklager det). Dette fører til at mye av det jeg har skrevet ovenfor virker helt meningsløst. Det eneste jeg vet helt sikkert, er at jeg ikke er helt sikker på noe.

Det ser ut til at du har fått med deg relativt mye av hvordan relativitetsteorien fungerer;-)

 

Akkurat det med avstanden til fjerne galakser er litt annerledes enn vanlig bevegelse fordi det er selve rommet som utvider seg. Etter en gitt tid vil alle avstander ha doblet seg. Noe som var en milliard lysår borte er altså nå to milliarder lysår borte, mens det som var to milliarder lysår borte nå er fire milliarder lysår borte. Dermed ser det ut for oss som at jo lenger borte noe er, jo raskere beveger det seg selv om rommet utvider seg likt overalt.

 

Detaljerte observasjoner har vist at først var det en veldig kort fase med akselererende ekspansjon (inflasjon), etterfulgt av en fase med avtakende ekspansjon. Nå, dvs de siste få milliarder årene, har imidlertid ekspansjonen begynt å akselerere igjen, men ikke i nærheten av like stor akselerasjon som i inflasjonsfasen.

[Frode1969]

Jeg er helt enig i at rommet utvider seg likt over alt.

 

Jeg leste en artikkel på "Forskning.no", skrevet av Harald Aastorp, med tittelen "Har lyshastigheten endret seg?" Den tar opp spørsmålet om finstrukturkonstanten har endret seg. Jeg kan anbefale dere den artikkelen. Den er sterkt relatert til det jeg skriver om i dette innlegget.     http://forskning.no/fysikk/2008/02/varierer-lyshastigheten      

 

I denne artikkelen tas det opp at det er mulig at finstrukturkonstanten og dermed lysets hastighet kan ha endret seg i løpet av universets eksistens.

 

I så fall har jeg har trolig tatt feil, når jeg har hevdet at rommet og tiden eksisterte før "big bang". Hvis det bare var energi/masse som oppstod da, så burde alle konstanter og naturlover forbli uendret i all tid. Derfor vil jeg i dette innlegget åpne opp for muligheten for at det er selve rommet som ekspanderer, og at det ikke bare er galaksene som fjerner seg stadig lenger bort fra hverandre i et evig og stabilt rom (univers).

 

I følge min forståelse av måten rommets egenskaper virker på, så må et ekspanderende univers der det er selve rommet som utvider seg føre til at konstantene endrer seg slik som det framkommer i artikkelen til Harald Aastorp. Lysets hastighet må øke siden spenningen i rommet øker. Samtidig begynner tiden å gå saktere, og forutsetningene for de forskjellige kvante verdiene vil trolig endre seg.

 

Dette betyr at hvis disse målingene av endring i finstrukturkonstanten blir bekreftet, så er jeg helt klart enig i at: rommet oppstod sammen med all masse/energi ved "big bang", at tiden startet da og at selve rommet har ekspandert siden.

 

Kan endringen som må skje med tiden når rommet ekspanderer være hele forklaringen på universets akselererende ekspansjon? Hvis tiden sakker av, så vil  alle legemer i jevn bevegelse se ut som om de akselererer.