ljusets hastighet

[T.P]

hej, jag har funderat på en sak, ett ganska långt tag. jag har inte läst någon fysik efter 9:ans NO.

men om man har två rymdskepp som flyger, låt säga lite mer än hälften av ljusets hastighet ifrån varandra, och sedan kikar med kikare eller nåt mot varandra. kommer det då se ut som att de i det andra skepper rör sig i super-slowmotion, eller gå baklänges?

eftersom om båda flyger med lite mer än halva ljusets hastighet från varandra blir ju det snabbare än ljuset.

 

jag vet dock inte hur detta fungerar, men kan någon förklara detta för mig. stämmer min teori?

 

[virtuosen2]

Intressant fråga.

 

Precis som i NO så kräver det antagligen ett experiment/laboration för att kolla..

 

 

 

[Anjuna Moon]

Urklipp från en av många sajter som diskuterar Einsteins relativitetsteori, med det du efterfrågar fetmarkerat

 

 

If we consider two ships moving apart, then we find that no matter how much we accelerate, they cannot move apart at the speed of light. This relative speed can be arbitrarily close to the speed of light, but cannot be the speed of light. Einstein showed that the speed of light is a universal speed limit! Suppose two spaceships are moving apart uniformly at half the speed of light. It doesn't matter which ship we consider as moving and which stationary. In fact, it is meaningless to even try to make these classifications. Each ship will perceive itself as stationary and the other ship as moving away from it at half the speed of light (this follows from the Principle of Relativity). Now let's see how these ships measure lengths and time intervals in the other ships. Of course, each ship's occupants see everything normal inside their own ship. That is, clocks behave as expected and lengths appear normal. However, when looking at the other ship, things are not as classically expected. Clocks are seen to run more slowly and lengths appear shorter. When one ship observes the clock in the other ship, a minute on the other clock takes 1 minute and 9 seconds. A meter stick in the other ship is measured at 0.87 meters long.

 

[Anjuna Moon]

eftersom om båda flyger med lite mer än halva ljusets hastighet från varandra blir ju det snabbare än ljuset.

Nej, du kan inte använda vanliga mekaniska lagar inom den relativistiska teorin. Summan av två hastigheter u och v är helt enkelt inte u+v inom denna teori.

På samma sätt (för att ta en populär frågeställning) rör sig inte en ficklampas ljus med dubbla hastigheten när du tänder den i ett skepp som reser med ljusets hastighet. Lampans ljus (och allt ljus) rör sig alltid med ljusets hastighet. Det du måste ta i akt är referenspunkters relativa positioner.

 

F.ö kan inte ett rymdskepp någonsin nå ljuset hastighet, det bryter mot lagarna i relativitetsteorin, då det skulle kräva en oändlig energi för att accelerera till denna hastighet. Men så mycket kände du nog till tidigare.

 

[virtuosen2]

Observera skillnaden mellan "teori" och "lag".

Relativitetsteorin är fortfarande till stora delar en teori, eftersom den är mycket svår att bevisa i labbtest.

 

Newton å andra sidan, är lätt att bevisa, därför "lag", inte "teori".

 

 

[MrB]

Relativitetsteorin är fortfarande till stora delar en teori, eftersom den är mycket svår att bevisa i labbtest.

 

Nej där har du fel, relativitetsteorin är experimentellt bevisad i åtskilliga experiment. Även idag utförs nya experiment, oftast inom rymdforskningen, som gång på gång bekräftar relativitetsteorin. Ordet teori inom vetenskap betyder inte samma sak som när man använder det till vardags. Inom vetenskapen är en teori en förklaringsmodell. Newtons lag är inget annat en än teori.

 

Dock är det inte fullt så enkelt eftersom det har visat sig att varken Newton eller Einstein (som var en stark anhängare till Newtons tankesätt) hade helt rätt. Einstein insåg det till viss det själv. Einsteins fysik bryter nämligen fullständigt samman när man försöker applicera den i extrema situationer, som svarta hål och sekunderna efter big bang. Den fungerar heller inte på kvantnivå, alltså extremt små saker som kvarkar och sånt. Där använder man istället kvantteori som fungerar alldeles utmärkt.

 

Problemet med kvantteori är att i den finns ingen plats för gravitationen, som är pudelns kärna i relativitetsteorin. Så man har två sätt att beskriva naturen, ett för stora mått och ett för mycket små mått. Båda fungerar alldeles utmärkt och ger korrekta förutsägelser inom sina ramar. Men man inser lätt problemet när man försöker räkna på ett svart hål som både är extremt litet och har en extrem massa. Det som är den STORA nageln i ögat för dagens fysiker är att dom två teorierna är helt oförenliga.

 

Idag jobbar man på problemet främst genom strängteorin, eller M-teorin, eller teorin om allt. Den förutsäger att allt är uppbyggt av ofattbart små vibrerande strängar och att vi lever i 11 dimensioner, vilket faktiskt gör det lätt att förklara det mysterium som tyngdkraften har varit. (Det ger en förklaring på varför gravitationen är så svag i förhållande till de andra krafterna.)

 

Einstein insåg själv begränsningarna i sin relativitetsteori och försökte skapa en egen teori om allt. Han vägrade dock tro på kvantfysiken och angrep problemet på fel sätt.

 

Det ställs stora hopp på LCH som byggts i Cern, att den ska ge viktiga ledtrådar till om man är på rätt väg med strängteorin.

 

 

 

 

[Anjuna Moon]

Observera skillnaden mellan "teori" och "lag".

EDIT: Trodde du svarade på ett tidigare inlägg. Pratar du nu om mitt inlägg om mekanikens vs relativitetsteorins måttenheter?

I vilket fall som helst så handlar allt om teori om man ser saker ur ett sundare perspektiv.

Newtons lagar är i sig bara applicerbara i en verklighet så som vi valt att se den. Med vår utvecklade hjärna är det fullt möjligt att motsäga alla fysiska "lagar" som anses utom tvivel bevisade.

[inlägget ändrat 2009-05-23 01:12:03 av Anjuna Moon]

[Anjuna Moon]

MrB: Min tanke nu är att stackaren med ursprungsfrågan inte fått svar, speciellt nu när du vred nacken av allt han/hon säkert hållt för sanningar =)

Vi får väl se om den här personen blir inspirerad nog att inse att denna osäkerhet inom vetenskapen är poängen med forskning och kanske bygger vidare på 9:ans NO. Jag hoppas på det, det är en vacker värld när man långsamt lär sig (tro) förstå den.

 

[MrB]

MrB: Min tanke nu är att stackaren med ursprungsfrågan inte fått svar, speciellt nu när du vred nacken av allt han/hon säkert hållt för sanningar =)

 

Vi får hoppas att det inte blev för mycket =) Det är lätt hänt när det är så otroligt fascinerande. När man börjar inse både hur mycket mer komplext det är i motsats till den enkla verklighet som avhandlas i grundskolans NO-kurser (som lätt ger intryck av att fysikforskningen redan har svar på allt.)

 

Jag tycker att du gav svar på frågan i ditt första inlägg, det går säkert att förklara enklare. Kortfattat är väl svaret att det inte fungerar på samma sätt som när två bilar åker från varandra eftersom både rum och tid förändras inuti skeppen vilket innebär att de båda befinner sig i två separata referenssystem, jämfört med bilarna som befinner sig i samma referenssystem.

 

Men att försöka förstå allt som sker i hastigheter nära ljusets hastighet på samma fundamentala sätt som man förstår att två meter är längre än en meter är inte lätt.

 

Vi får väl se om den här personen blir inspirerad nog att inse att denna osäkerhet inom vetenskapen är poängen med forskning och kanske bygger vidare på 9:ans NO.

 

Ja om det här är frågor han går omkring och tänker på så finns det ju en liten chans i alla fall =)

 

 

[virtuosen2]

Tja, allt går väl att förvränga..

 

Jag menade skillnaden mellan "teori" och "lag". Newtons lag, Einsteins teori.

 

"Newtonsk" fysik går "relativt" (hehe) enkelt att bevisa i labbsal på högstadieskola/gymnasium. Faller ett äpple i skallem, faller ett äpple i skallen. Typ.

 

Einsteins relativitetsteori är betydligt svårare att leda i bevis, även om så sker och sker numera, bit för bit.

 

Att två tvillingar blir olika gamla, om den ene åker i ljushastighet ska bli skoj att köra i NO-salen som labbexperiment!

 

 

 

 

[Cecilia]

Jag menade skillnaden mellan "teori" och "lag". Newtons lag, Einsteins teori.

Handlar nog mest om att de tillkommit i olika tidsepoker, dels en där man trodde att det verkligen var en evinnerlig sanning och dels en där man vet att sådant här gäller under vissa förutsättningar och kan komma att modifieras när ny kunskap dyker upp.

 

[MrB]

Jag menade skillnaden mellan "teori" och "lag". Newtons lag, Einsteins teori.

 

Nu vet jag inte om du bara skulle förtydliga vad du menade eller om du verkligen ville trycka på detta igen, men jag tycker fortfarande inte om det resonemanget med hänvisning till mitt första inlägg. Det är som att säga att den klassiska mekaniken (dvs Newtons lagar) är mer rätt än allt annat som också finns inom fysiken, som elektrodynamiken, termodynamiken, kvantmekaniken och som bekant relativitetsteorin bara för att den är enklare att förstå i praktiken.

 

Einsteins relativitetsteori är betydligt svårare att leda i bevis, även om så sker och sker numera, bit för bit.

 

Tjaa, jo det är väl sant i och för sig, men jag skulle inte vilja framställa det som att relativitetsteorin fortfarande är dold i lite luddig mystiks rosa dimma. Den är solklar och dess matematik utnyttjar du regelbundet när du använder din GPS till exempel. GPS-mottagaren tar hänsyn till att tiden går något långsammare nere i jordens gravitationsfält än vad den gör uppe hos satelliten. Den lärs ju även ut i gymnasiets fysikkurser där man får räkna på den.

 

[virtuosen2]

Javisst. Man "räknar" på den. Dvs. man håller mer eller mindre på med teori. Inte laborationer. Jag betvivlar inte Einsteins relativitetsteori, men det är ändå en viss skillnad mellan något man kan bevisa praktiskt (som Newtons lag) och något man inte (ännu) helt kan bevisa praktiskt.

 

 

 

[Cecilia]

Hur bevisar du praktiskt den första lagen?

Ett föremål förblir i vila eller i likformig rörelse så länge inga yttre krafter verkar på föremålet.

 

Ett labb i en skola har inte ens något ställe där inga yttre krafter påverkar ett ditplacerat föremål.

 

[Anjuna Moon]

men det är ändå en viss skillnad mellan något man kan bevisa praktiskt (som Newtons lag) och något man inte (ännu) helt kan bevisa praktiskt.

Är det bara jag som hör katolska klockor ringa och halshuggaren stiga fram på podiet för att göra processen kort? =)

 

[inlägget ändrat 2009-05-27 06:50:25 av Anjuna Moon]