Høyeste hastighet = Lysets hastighet?

[Hologram]

Dette er en umulighet som vi aldri kommer til å finne ut av, men en tanke er jo at lyset står stille i fohold til deg selv slik at lyset aldri blir emmitert fra pæren i den retningen vi kjører.. Vi vil altså ikke se noe lys foran oss. De som står i veien for oss vil heller ikke se oss komme kjørende før vi er der.

 

Dette er det min egen lille hjerne sa meg akkurat nå i alle fall..

 

Diskutere detta i et aent forum eg er innpå og nå.. eg kom fram te samme konklusjonen som deg føst, men det blir visst litt feil.... her er et ekspertsvar på nettopp detta:http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae169.cfm

Endret 2. juni 2005 av Hologram

[Dr_VingTor]

lyshastighet er noen rare greier...

 

Har hatt om elektromagnetisme i år (et eget fag), hvor vi kom fram til maxwells likninger: (store bokstaver er vektorer)

curl E = - dB/dt

curl H = J + dD/dt

div D = p

div B = 0

 

dette er formlene for elektriske og magnetiske felt, og lys er elektromagnetisk stråling, altså en kombinasjon av disse feltene.

 

Ut fra disse likningene kan en få bølgelikninger for feltene, hvor du får lyshastigheten c som en konstant, men du har ikke noe referanse til hva den er målt i forhold til (så vidt jeg forstod). Dette må bety at lysets hastighet er konstant uansett i hvilket treghetssystem du befinner deg i.

 

Så la oss tenke oss to systemer, et som er i ro og et som beveger seg med lyshastighet i forhold til det andre. Uansett hvilket av de to systemene du er i så vil du kunne måle lyshastigheten til c, men sett fra det andre systemet så virker jo dette rart. Så om du kjører i lyshastighet, og skrur på lyset, så må lyset fremdeles ha lysfart i forhold til deg, problemet ligger vell mer i hva vi måler vår fart i forhold til... men så er det jo også det at både tid, masse og fart er relativt da...

 

har ikke hatt noe om relativitetsteori siden 3FY, så jeg husker ikke så mye av de formlene og greier, men når en skal begynne med slikt så er det jo viktig å holde styr på referanse system og slik... og det er vell her det blir vanskelig og folk gjør feil...

[T.F.T]

Lyshastigheten som grense gjelder for makroskopiske systemer (dvs. så lenge man snakker atomer). Så vidt jeg vet er det observert flere subatomiske partikler som har hatt høyere hastighet enn lyset. Hvis det da ikke er andre fenomener som spiller inn.

Hva er en subatomisk partikkel for noe ?

[hallgeirl]

Lyshastigheten som grense gjelder for makroskopiske systemer (dvs. så lenge man snakker atomer). Så vidt jeg vet er det observert flere subatomiske partikler som har hatt høyere hastighet enn lyset. Hvis det da ikke er andre fenomener som spiller inn.

Hva er en subatomisk partikkel for noe ?

Etter det jeg har lest så er en subatomisk partikkel rett og slett en partikkel som er mindre enn et atom. Dvs. f.eks. et proton, et elektron, osv.

Har lest om noe som heter "tachyoner" som visstnok skal ha en fart høyere enn lyshastigheten, men etter det jeg vet så er det ikke noe bevis for at de faktisk finnes..

Har også lest at det rett og slett er umulig å oppdage partikler som reiser raskere enn lyset uten å bryte med diverse teorier:

The property of causality, a fundamental principle of theoretical particle physics, poses a problem for the physical existence of tachyons. If a tachyon were to exist and were allowed to interact with ordinary (time-like) matter, causality could be violated: roughly, there would no longer be a way to tell the difference between the future and the past along the worldline of a given piece of ordinary matter. A particle could send energy or information into its own past, forming a so-called causal loop. This would lead to logical paradoxes such as the grandfather paradox, unless the theory was set up in such a way as to prevent them. At present such a fix is not known: for example, the Novikov self-consistency principle has not been obtained within a quantum field theory, but has to be imposed by hand. At the very least the principle of special relativity would have to be discarded.

 

Hvis en partikkel ikke kan påvirke vanlig materie, så må det vel bli umulig å oppdage dem også?

[aeinstein]

Ut fra det jeg vet vil ikke masse kunne akselereres opp til høyere fart (eller lik fart) enn lyshastigheten.

 

Eksperimentet

Noen snakker om Relativitetsteorien som om det bare er den teori uten noe fast grunn i forskningsverdenen, det er feil. Det fins håndfaste beviser på at relativitetsteorien faktisk funker. Og metoden er _forholdsvis_ enkel: Lag to identiske atomur (klokker som teller sekunder etter antall svingninger i atomer eller noe ca sånn) send ett opp i rommet og la den sirkulere rundt jorda så lenge du vil at eksperimentet vil vare. ( ** svar kommer nedover i teksten)

 

Konstant

Det som er poenget med relativitetsteorien er at lyshastigheten er konstant! Uansett om du beveger det med 0.9*lyshastigheten (=270'000'000 m/s = 972'000'000km/t!!!! ) eller en annen hastighet eller om du sitter "stille" (jorda beveger seg med meget høy hastighet rundt sola) på jorda å måler hastigheten.

 

Formelen

En konsekvens at at lyshastigheten er konstant har vi en omregningsformel (som jeg kan utlede/"bevise" etter ønske) som ser slik ut: t = t_0 / root(1-(v/c)^2) . [[t = tiden som observatør i ro måler, t_0 er tiden som observatør i bevegelse måler, root(.) er roten, v er farten som han i bevegelse har i forhold til han som er i ro, lyshastigheten c = ca 3*10^8m/s]] Det er nå det virkelig begynner å bli gøy folkens!

 

Eksempelt

Eks: År 2005. Du sitter i ett romskip med farten v = 0.9c = 2,7*10^8m/s. I hele 5 år sitter du i romskipet, kalenderen din står på År 2010. Etter turen kommer du tilbake til jorda. Ut fra formelen jeg oppga over har vi: t = 5år / root(1 - (0.9c/c)^2) = 11.47 år! Du har vært borte i nesten 11 og et halvt, men bare blitt 5 år eldre!

 

Det stemmer!

Slike ting er morsomme å lage tankeeksperimenter av. Men det trenger ikke nødvendigvis bli med tanken!

(**) Det som faktisk er tilfellet med satellitten som flyr i bane rundt jorda er at for satellitten, så vil tiden gå saktere enn på jorda! Og denne forskjellen er blitt målt! Så Einsteins relativitetsteori virker med andre ord meget bra så langt!

 

Et nytt bevis

Et annet bevis på teorien er dette: Vi blir hele tiden bombandert av partikler og stråling fra rommet. Noen av disse partiklene og/eller strålingen danner raske kortlivede partikler når de treffer atmosfæren. Disse partiklene har så kort levetid at de etter Newtons univers ikke skulle ha kommet ned til jorden. Problemet er at de faktisk kommer helt ned til jorden... Men det er ikke noe problem! Vi kan bruke nøyaktig samme løsningsmetode som for romskipet over. Partiklene beveger seg nemlig så raskt at vi kan bruke relativitetsteorien til å beregne partikkelens levetid SETT FRA JORDA, for den vat vi at er lenger enn levetiden for partikkeln selv sett fra partikkelens synspunkt (høy hastighet). Har ikke nøyaktige tall i hodet akkurat nå, men dette stemmer altså!

 

Det finnes haugevis av slike beviser som jeg kan komme med, men jeg tror det holder

 

Kinetisk energi og fart

Nå vet vi at teorien stemmer for dette og vi kan sette opp uttrykket for kinetisk energi som er: E_k = (1/root(1-(v/c)^2) - 1)*mc^2

Konsekvensen av dette er at når v blir høy - 0,99s - så ser vi at 1/root(1 - (0.99c/c)^2) blir veldig stor. 1/(noe lite) blir stort.... etterhvert så kommer vi til at energien går mot uendelig. Vi har ikke uendelig med energi og vi kan dermed ikke akselerere noe opp i lys/overlys-hastighet!

 

Det var et annet spørsmål tidligere i denne tråden som gikk på Newtonsk E_k: Hvis vi akselererer et legeme fra 0 til 10000m/s, vil ikke det kreve nøyaktig like mye energi som hvis vi akselererer videre fra 10000m\s - 20000m/s?

Svar: Nei.

Grunn: Kinetisk energi beregnes ut fra formele E_k = 1/2mv^2. Farten skal altså opphøyes i annen. Det kreves mye mer energi å akselerere et legeme som allerede er i (høy) fart enn ett som står stille.

 

Angående kinetisk energi, så kan man bruke 1/2mv^2 til v = 0.1c, ved høyere hastighet må man gå over til relativistisk regning!

 

Håper dette klarte opp i noe og bedret forståelsen til de som lurte.... selv om det var MYE

 

Hvis det er noe feil så bare si fra så retter jeg det, men det skal stemme bortsett fra skrivefeil ++.

 

Edit: Feil rettet etter rettelse fra ZiggWarth, meget bra observert!

Endret 6. juni 2005 av aeinstein

[hallgeirl]

aeinstein: En liten ting:

Formelen

En konsekvens at at lyshastigheten er konstant har vi en omregningsformel (som jeg kan utlede/"bevise" etter ønske) som ser slik ut: t = t_0 / root(1-(v/c)^2)

 

og:

 

Eksempelt

Eks: År 2005. Du sitter i ett romskip med farten v = 0.9c = 2,7*10^8m/s. I hele 5 år sitter du i romskipet, kalenderen din står på År 2010. Etter turen kommer du tilbake til jorda. Ut fra formelen jeg oppga over har vi: t = 5år / root(1 / (0.9c/c)^2) = 11.47 år!

 

Som du ser så stemmer ikke formlene helt overens.

 

Men ellers.. kjempegode forklaringer! Lærte en del nytt når jeg leste posten din der.