View Single Post
Nawesome
Provo's Avatar
Trådstarter Crew
Sitat av Nickodemus Vis innlegg
Det kan også være misvisende å bruke begreper som "lysets hastighet", ettersom referansen gjelder alle former for energi som har gått over i ren bølgeform. Radiobølger er i prinsippet det samme, og det vi kaller lys utgjør bare en liten del av dette spekteret (noen bestemte bølgelengder).
Vis hele sitatet...
I daglig tale snakker man gjerne om lys som synlig lys — altså den delen av det elektromagnetiske spektrum vi kan registrere med øynene. Noen ganger omtales også de nærliggende frekvensene — infrarødt og ultrafiolett — som lys. I fysikken, derimot, er det ikke uvanlig å kalle hele det elektromagnetiske spekteret for lys, med mindre man er ute etter å presisere et frekvensområde. Det er enkelt og greit nettopp fordi det ikke er noe fundamentalt forskjellig mellom frekvensbåndene. For å gjøre forvirringen komplett er det relativt vanlig blant ingeniører å være rausere med definisjonen "radiobølger" enn det som står i de strengest oppdelte illustrasjonene av EM-spekteret.

Uansett er det slik at om man sier "lysets hastighet", så vil det nødvendigvis medføre at samme hastighet gjelder for de EM-bølger/fotoner man ikke velger å kalle "lys", da det er nøyaktig samme fenomen.

Sitat av Nickodemus
Altså: hvorfor C? Eller som Einstein sa, hvis Gud bestemte seg for å skape universet om igjen, kunne han ha gjort det annerledes?
Vis hele sitatet...
Spørsmålet om hvorfor lysets hastighet er akkurat c blir noe innholdsløst med mindre man i stedet spør seg om forholdet mellom c og andre "natur-konstanter". Det som definerer universet er de dimensjonsløse fundamentalkonstantene, slik som finstrukturkonstanten, og disse defineres ut fra forholdet mellom konstanter som lysets hastighet, elementærladningen, vakuums permeabilitet og liknende. Svaret på spørsmålet er kanskje umulig å komme opp med, men vi kan vel i det minste si det slik at hvis disse forholdene hadde vært annerledes, så ville også universet sett helt annerledes ut. Kanskje dette universet er bare ett av en uendelig mengde universer, alle med forskjellige fundamentalkonstanter. Uansett hvor interessant spørsmålet er, så blir det litt på siden av relativitetsteorien, da den i utgangspunktet forholder seg til c som en konstant uavhengig av både tallverdien og størrelsesforholdet mellom andre konstanter.

Sitat av Nickodemus
300 000 kilometer i sekundet høres imponerende ut (hvis du gjør 0 til 100 på 3,5 sekunder, må du holde aksellerasjonen gående et års tid for å oppnå en fart av denne størrelsesorden), men i forhold til de enorme avstandene mellom galaksene er det ikke engang å regne som sneglefart.
Vis hele sitatet...
Et års tid hvis du regner klassiske hastigheter, men trekker du relativismen inn i bildet blir det straks annerledes. Spesiell relativitet kan hanskes med akselererende objekter (og faktisk akselererende referanserammer, som jeg tidligere nevnte at man bruker generell relativitet til, men dette krever avansert matematikk mye på linje med den i generell relativitet, så det er vanlig å si at akselererende referanserammer tilhører generell relativitet), og likningen er som følger:

v=c·tanh(a·T/c) => T=c·tanh⁻¹(v/c)/a, hvor T er proper time og tanh(x) er hyperbolsk tangens. En akselerasjon fra 0 til 100 km/t på 3,5 sekunder tilsvarer 7,9 m/s², og innsatt i likningen blir tiden det tar å oppnå 90 prosent av lyshastigheten som følger:

T=3·10⁸·tanh⁻¹(0,9·3·10⁸/(3·10⁸))/7,9=5,59·10⁷ sekunder=647 dager.

Og for å oppnå 99 prosent av lyshastigheten:

T=3·10⁸·tanh⁻¹(0,99·3·10⁸/(3·10⁸))/7,9=1.01·10⁸ sekunder=1163 dager.

Som du ser er det ikke lineært (innsatt v=c gir uendelig som svar), så for å kunne angi en tid må man definere akkurat hvilken hastighet du snakker om.

Sitat av Nickodemus
Men altså: hva er det som tilsier at lys og andre bølger av samme natur ikke kan bevege seg annerledes enn med en fart på snaut 300 000 kilometer i sekundet? 299 792 458 m/s, i følge Maxvell, men hvorfor akkurat denne farten?
Vis hele sitatet...
Igjen er vi litt inne på samme problemstilling som tidligere. Lysets hastighet er lysets hastighet, uansett hvilket tall vi velger å klistre på det. For å si det på en annen måte:

Romtiden er oppbygd på en slik måte at en bevegelse i en eller flere romlige dimensjoner medfører en forflytning i tidsdimensjonen. Dette var jeg så vidt inne på i første post. Videre er det slik at når et objekt har foretatt en forflytning, så er avstanden det forflytter seg i romtid lik for alle observatører, mens kun retningen er observatøravhengig.

Dette medfører igjen at hastigheten du beveger deg romlig også bestemmer hastigheten du beveger deg i tidsdimensjonen, slik at en økt hastighet i romlige dimensjoner senker hastigheten du beveger deg i tidsdimensjonen. Dette forholdet gjør at du til slutt når en maksimal hastighet som følge av at hastigheten i tidsdimensjonen går mot null i forhold til de "stillestående" objektene. Denne maksimale hastigheten er den samme hastigheten som lys forflytter seg med, og det er denne vi kaller c.

Sitat av Nickodemus
Min påstand er: hvis vakumet hadde vært tjukkere, ville denne farten vært mindre - og den har da også vært det, i universets barndom! Vakum i absolutt forstand finnes nemlig ikke, og det kommer heller aldri til å eksistere, i noen annen form enn som en abstraksjon inne i hodet på fysikere og matematikere.
Vis hele sitatet...
Det er riktig som du sier at absolutt vakuum ikke eksisterer, men det er over større områder. Det er på grunn av noe som kalles kvantefluktuasjoner som betyr at virtuelle partikkel-anti-partikkel-par plutselig dukker opp og forsvinner igjen. Det betyr at lysets hastighet i det ytre rom ikke er helt lik c over større avstand, men det er ikke så viktig. Poenget er at i de avstander hvor fotonene forflytter seg fritt uten å bli absorbert av et atom, så er hastigheten lik c. Og det er denne hastigheten som ikke kan krysses.

Sitat av Nickodemus
Ivoynar er inne på dette, når han skriver at "Nå er det også litt komplisert akkurat hvor et atom slutter og begynner". Dette er i så fall mye mer enn en liten digresjon, vi kan faktisk ikke avgjøre hvor grensen går mellom det ene atomet og det andre - de glir over i hverandre.
Vis hele sitatet...
Ja, partiklers egenskaper (hastighet, posisjon, utstrekning osv) er probabilistiske i sin mest grunnleggende natur. Posisjonen til et atom er dermed ikke helt skarpt definert, men en sannsynlighetsdistribusjon. Den kan kun defineres skarpt hvis du tvinger det til å interagere med et målesystem, men det medfører igjen at andre egenskaper blir enda mer diffuse. Men det har ingen innvirkning på hvordan den spesielle relativitetsteorien fungerer, og er, som du sier, en digresjon.

Sitat av Nickodemus
La oss gjøre følgende tankeeksperiment: Det lysbølgene beveger seg gjennom, er altså et massivt medium, akkurat slik de gamle grekerne hevdet, men det er ikke eter, bare veldig, veldig tynn materie. Jo tynnere den er, desto fortere kan du fly, og når den er så tynn som den blir, går det så fort som det går. Og fortere går det ikke, med mindre tiden går fortere, da, noe den helt sikkert gjorde i universets barndom, ettersom massen eksploderte i en fart som lå nært opp mot (den langsomme) lyshastigheten.
Vis hele sitatet...
Jeg tror ikke jeg helt forstår problemstillingen i tankeeksperimentet.. Kan du prøve å forklare det på en annen måte?

Forresten, universet utvidet seg betraktelig raskere enn lyshastigheten i sin barndom. Spesiell relativitet tillater ikke hastigheter over lyshastigheten lokalt, men generell relativitet tillater utvidelse av selve rommet, noe som ikke begrenses av lyshastigheten. Man må altså skille mellom konvensjonell forflytning og utvidelse av rom.

Sitat av Nickodemus
Og så spør man seg hvorfor relativismen har en så sterk posisjon innen de humanistiske fagene!
Vis hele sitatet...
Nå er jeg ikke så erfaren i de humanistiske fagene, men det er vel så vidt jeg vet snakk om to ganske forskjellige typer relativisme. Eller, to ganske forskjellige applikasjoner av konseptet relativitet, om du vil.