Noen spørsmål angående relativitetsteorien

[mattamat]

Den som har god peiling på dette er -trygve. Jeg er bare en glad amatør som prøver å holde orden på begreper og effekter, som en slags hobby (jeg er grafisk designer på et vitensenter, ingen fysiker).

 

Hva som vil være effekten på en fyr i kraftig vibrasjon aner jeg ikke. Man kunne kanskje si at han/hun er utsatt for en rekke relativistik kraftige akselerasjoner, noe som neppe ville være særlig sunt ...

 

Men som sagt tilsier energiligningen E=mc² at for å akselerere noe med masse (selv et enkelt atom) opp til lyshastigheten, må man tilføre uendelig med energi og objektet vil derfor bli uendelig tungt. Et enkelt atom som er akselerert opp til 100% c (c = lyshastigheten i vakuum) vil altså få et tyngdefelt kraftigere enn selv et supermassivt svart hull. Tiden i og umiddelbart rundt dette atomet vil stoppe helt opp.

 

Likningen er vel ikke den rette å bruke her. Ifølge likningen din kreves det en energi lik  for å akselere en masse m opp i lysfarten.

 

Likningen du tenker på er nok , der . Som man ser så vil y gå mot uendelig når v går mot c, og da følger det at man også trenger en uendelig høy energi for å nå lysfarten, uavhengig av massen.

[SeaLion]

Tomater, tomater. Jeg "ser" ikke noe av noen slike ligninger, men den klassiske energiligningen blir som oftest gjengitt slik jeg gjorde det, selv om det matematisk ikke er helt korrekt, slik du påpeker.

[Twinflower]

En artig "bieffekt" av e=mc^2 er at hverdagslige ting endrer vekt avhengig av energien i de. F.eks vill en fjær være tyngre om man presser den sammen fordi den da inneholder mer energi. Dette er ikke mye, men det er målbart.

På samme måte vil en lommelykt bli lettere og lettere når man bruker opp energien i batteriene.

[Noxhaven]

I et fartøy som går i tilnærmet lysets hastighet så vil i teorien rom-tiden i fartøyet bli bremset ned. Om det også er satt opp en bane inne i fartøyet som går i sirkler som også går opp mot lysets hastighet, hvordan vil det i så fall påvirke tids forskyvningen til personen som bruker banen i fartøyet?

[cuadro]

Akkurat når det kommer til vibrasjon er jeg ikke helt sikker på hvordan detaljene blir, siden man faktisk ikke beveger seg med konstant hastighet, men konklusjonen blir den samme.

Jeg tror nok konklusjonen blir den motsatte. Når objektet opplever vibrasjon i disse størrelser så vil både gravitasjonell-tidsdilatasjon (egentlig akselerasjons-tidsdilatasjon) og tisdilatasjon beskrevet i den spesielle relativitetsteorien være veldig synlig. Spørsmålet blir hvilken effekt som blir størst. Dette er forøvrig det samme for våre satelitter som går i bane rundt jorden – der er det dog helt klart at effekten av å være under en annen akselerasjon er størst, det er tross alt dette som gjør at vi faktisk må kalibrere klokkene ved gjevne mellomrom (tidsdilatasjon beskrevet i den spesielle relativitetsteori er kommutativ på den måten at begge observatører er enige om retning og størrelse på forskjellen, dvs. et felles utgangspunkt kan defineres for målingen, mens det samme ikke holder generelt). Tiden går saktere på jorden sammenlignet med tiden på en satelitt, dvs. den samme handlingen ville vi observert at hendte raskere på en satelitt enn her nede. Spørsmålet om vibrasjon er analogt til dette, spørsmålet er "kun" hvilken effekt som blir størst.

 

Edit: la oss for morroskyld si at en vibrasjon er en bevegelse over maksimalt 5cm, og for eksempel at vi akselererer til 0.95c. For enkelthetsskyld kan vi si at akselerasjonen er konstant. Da blir det fort tydelig at akselerasjonsfaktoren her er mangeorden større enn hastighetsfaktoren sammenlignet med de respektive størrelsene for en satelitt som går i bane rundt jorden.

Endret 23. august 2016 av cuadro

[Flin]

Edit: la oss for morroskyld si at en vibrasjon er en bevegelse over maksimalt 5cm, og for eksempel at vi akselererer til 0.95c. For enkelthetsskyld kan vi si at akselerasjonen er konstant. Da blir det fort tydelig at akselerasjonsfaktoren her er mangeorden større enn hastighetsfaktoren sammenlignet med de respektive størrelsene for en satelitt som går i bane rundt jorden.

 

Det er mulig du har rett, jeg har ikke regna på det. Er ganske komplisert så man må nesten tenke litt på det.

[Xwarf]

Merkelig nok vil man hvis man vibrerer se andres klokker gå sakte.
Og de vil også se din klokke gå sakte.

Ikke spesielt intuitivt, men få ting innen relativitet er det.
 

Grunnen er ganske enkelt at det ikke kan konkluderes med om det er du som vibrerer og resten av verden står stille eller om det er verden som vibrerer og du står stille.

mindblown.gif

[cuadro]

Ikke nødvendigvis riktig. Les to innlegg over.

[-trygve]

Vibrasjon innebærer gjentatte akselerasjoner, så derfor er det ikke så enkelt at du kan velge om du sier at det er du som vibrerer eller resten av verden som vibrerer. Du må bruke det generelle ekvivalensprinsippet og si at enten vibrerer du eller så befinner du deg i et gravitasjonsfelt som stadig endrer retning. Uansett bli konklusjonen at tiden til den som vibrerer (eller ser gravitasjonsfeltet skifte) går langsomt sammenlignet med den som står i ro i forhold til gravitasjonsfeltet.

 

Dette er egentlig bare det vanlige tvillingparadokset i forkledning. Der reiser en av tvillingene til en annen stjerne og tilbake, mens den andre blir igjen på jorden. Når de møtes igjen er den som reiste yngre enn den som ble igjen fordi tiden hans gikk langsommere. Om man analyserer dette skikkelig finner man at det er akselerasjonsfasene som er avgjørende, mens perioder med konstant hastighet er irrelevant.

[Flin]

Spørsmålet i denne tråden var litt mer komplisert. Spørsmålet var opprinnelig hvordan man vil observere verden rundt seg. Da er det ikke nok å bare ta høyde for hvordan din klokke oppfører seg. Man må tenke på når ting skjer i de to systemene og hvordan informasjon, fortoner, propagerer fra det ene systemet til det andre.

[cuadro]

Forsåvidt. Min og -trygve sitt rasjonale er det samme, og har samme konklusjon (jeg vet ikke om han kommenterte til meg eller den over) – utover det har jeg simpelthen assertert at for den som standardklokken går saktere (den som er under (størst) akselerasjon) virker det som at hendelsene utforbi dette akselererende systemet går raskere (f.eks. en eventuell aldringsprosess) dersom slik informasjon er synlig. Det var nettopp tvillingparadokset jeg hadde i tankene da jeg skrev det over.

Endret 12. november 2016 av cuadro

[Xwarf]

Ah, jeg tror jeg forstår.
Så verden vil se ut til å gå raskere.

Jeg ville i tillegg tro at dopplereffekten ville bli gjeldende i de tilfellene der man vibrerer frem og tilbake i samme retning som lys treffer deg.

Kan bli vanskelig så å se om omgivelsene faktisk går raskere eller saktere når lyset skiftes langt utenfor det synlige spektrum i hver ende stadig vekk.