znaczacy > sci.* > sci.fizyka

tprnad (21.01.2006, 19:57)
Witam.
Z zainteresowaniem czytam wszelkie posty zwiazane z relatywistyka i wszystkie
argumenty jej zapalonych wyznawcow jak i watpiacych w prawdziwosc tych teorii.
Wiekszosc tlumaczen mnie przekonuje ale sa tez uklady, czy "doswiadczenia
myslowe", ktorych za chiny pojac nie moge. Dlatego mam prosbe do Wszystkich
godnych najwyzszego szacunku i uznanie Fizykow Polskich aby znalezli chwile
czasu i lopatologicznie wyjasnili mi jak to bedzie w
nastepujacym "doswiadczeniu myslowym".
Sa dwa uklady planetarne odlegle od siebie o kilka, czy kilkanascie lat
swietlnych, powiedzmy uklad C i D, w ktorych istnieja dwie planety typu
Ziemia. Z Ziemi z ukladu C wystartowala rakieta, ktora po pewnym czasie
osiagnela predkosc np. 0.5 c i ktora zmierza z ta predkoscia w celu
odwiedzenia odpowiednika Ziemi u ukladzie D. Kosmonauta od czasu do czasu
mierzy swoja predkosc vR.
I tu moje pytanie jak? No bo przed soba widzi swiatlo gwiazdy, do ktorej sie
udaje a za soba widzi swiatlo emitowane przez Slonce. Naturalnym niejako
sposobem jest, ze mierzy predkosc swiatla dochodzacego don z kierunku, w
ktorym leci i okresla ja jako v = c + vR. W tej samej chwili mierzy predkosc
swiatla doganiajacego rakiete z tylu i okresla jego predkos na V = c - vR. I
na tej podstwie stwiedza, ze rakieta porusza sie z predkoscia, ktora spelnia
oba rownania. A to jak mi sie wydaje, lamie zalozenia STW no bo w jej
(rakiety) ukladzie predkosc swiatla nie moze byc ani wieksza ani mniejsza
tylko c i kwita.
Co w koncu sie musi wydluzyc czy skrocic aby lecacy w rakiecie kosmonauta
zmierzyl predkosc swiatla jako c i gdy juz tego dokona, to jak wowczas okresli
swoja predkosc w czasoprzestrzeni? Przez wartosc tego wydluzenia? I jak to
bedzie skoro w tym samym czasie rakieta musi sie wydluzyc, gdy mierzy predkosc
swiatla nadlatujacego od dzioba a rownoczesnie skrocic, na okolicznosc pomiaru
przedkosci swiatla doganiajacego ja od tylu? Czy tez na okolicznosc wlaczenia
predkosciomierza w rakiecie caly wszechswiat musi sie skrocic i wydluzyc
rownoczesnie? Nijak pojac tego nie moge...
Roman Werpachowski (21.01.2006, 21:02)
W STW inaczej dodaje sie predkosci.
Stanislaw Sidor (21.01.2006, 21:55)
Newsuser "tprnad" <twajda> wrote ...

> I tu moje pytanie jak? No bo przed soba widzi swiatlo gwiazdy, do ktorej
> sie udaje a za soba widzi swiatlo emitowane przez Slonce. Naturalnym
> niejako sposobem jest, ze mierzy predkosc swiatla dochodzacego don z
> kierunku, w ktorym leci i okresla ja jako v = c + vR. W tej samej
> chwili mierzy predkosc swiatla doganiajacego rakiete z tylu i okresla
> jego predkos na V = c - vR. I na tej podstwie stwiedza, ze rakieta
> porusza sie z predkoscia, ktora spelnia oba rownania. A to jak mi sie
> wydaje, lamie zalozenia STW no bo w jej (rakiety) ukladzie predkosc
> swiatla nie moze byc ani wieksza ani mniejsza tylko c i kwita.


A slyszales o efekcie Dopplera i relatywistycznym efekcie Dopplera?
Po co mierzyc predkosc swiatla, jak mozna mierzyc dlugosc znanej fali, a
znanych fal we wszechswiecie pod dostatkiem (np. linie emisyjne
pierwiastkow).
tornad (21.01.2006, 22:28)
> Newsuser "tprnad" <twajda> wrote ...
> A slyszales o efekcie Dopplera i relatywistycznym efekcie Dopplera?
> Po co mierzyc predkosc swiatla, jak mozna mierzyc dlugosc znanej fali, a
> znanych fal we wszechswiecie pod dostatkiem (np. linie emisyjne
> pierwiastkow).
> --
> (STS)
> Siedzi=SQRT(Lezy*Stoi)


Najlatwiej odpowiedziec pytaniem na pytanie. Mnie nie chodzi o efekt Dopplera,
o ktorym chcac nie chcac musialem sie nauczyc w szkole podstawowej, ani o
efekt relatywistyczny Dopplera, tylko o pomiar i wynik pomiaru predkosci
swiatla w stosunku do poruszajacej sie rakiety. Aby uscislic moje pytanie
dodam, ze z rejonu obu gwiazd, miedzy ktorymi porusza sie rakieta, wysylane sa
tylko krotkie impulsy, powiedzmy po kilka fotonow, ktore uruchamiaja w
rakiecie dwa czujnki umocowane na zewnatrz tej rakiety; jeden na wysokosci jej
dzioba a drugi ogona. Czesc impulsu swietlnego docierajaca do rakiety od
frontu uderzy w czujnik dziobowy, pozostala czesc tego samego impulsu w
czujnik rufowy i na podstawie krotkiego przedzialu czasowego i odleglosci
miedzy czujnikami, kosmonauta obliczy predkosc swiatla. Potem zmierzy tak
samo, ta sama aparatura predkosc impulsu swietlnego doganiajacego rakiete od
tylu; tez okresli przedzial czasowy a z niego predkosc tego impulsu. Uwazam,
ze otrzyma dwie rozne wartosci predkosci. Zatem cos tu trzeba poskracac,
powydluzac, zakrzywic, zgrawitowac czy po prostu ponaciagac, aby w wyniku
obliczen uzyskac te sama predkosc od tylu i od przodu. Wytlumaczenie tego
problemu mnie interesuje.
Stanislaw Sidor (21.01.2006, 23:00)
Newsuser "tornad" <twajda> wrote ...

> Najlatwiej odpowiedziec pytaniem na pytanie.


Napisalem, jak dogodnie mierzyc predkosc wzgledna.

> Mnie nie chodzi o efekt
> Dopplera, o ktorym chcac nie chcac musialem sie nauczyc w szkole
> podstawowej, ani o efekt relatywistyczny Dopplera, tylko o pomiar i
> wynik pomiaru predkosci swiatla w stosunku do poruszajacej sie rakiety.


Przeciez wyjdzie 'c'. :)

> Aby uscislic moje pytanie dodam, ze z rejonu obu gwiazd, miedzy ktorymi
> porusza sie rakieta, wysylane sa tylko krotkie impulsy, powiedzmy po
> kilka fotonow, ktore uruchamiaja w rakiecie dwa czujnki umocowane na
> zewnatrz tej rakiety; jeden na wysokosci jej dzioba a drugi ogona.
> Czesc impulsu swietlnego docierajaca do rakiety od frontu uderzy w
> czujnik dziobowy, pozostala czesc tego samego impulsu w czujnik rufowy
> i na podstawie krotkiego przedzialu czasowego i odleglosci miedzy
> czujnikami, kosmonauta obliczy predkosc swiatla. Potem zmierzy tak
> samo, ta sama aparatura predkosc impulsu swietlnego doganiajacego rakiete
> od tylu; tez okresli przedzial czasowy a z niego predkosc tego impulsu.


> Uwazam, ze otrzyma dwie rozne wartosci predkosci. Zatem cos tu trzeba
> poskracac, powydluzac, zakrzywic, zgrawitowac czy po prostu ponaciagac,
> aby w wyniku obliczen uzyskac te sama predkosc od tylu i od przodu.
> Wytlumaczenie tego problemu mnie interesuje.


Dobrze uwazasz - trzeba przetransformowac czas i rozmiary pomiedzy ukladami
odniesienia.

Wybacz, wymiekam, nie mam sil tlumaczyc zalozen STW i stalosci predkosci
swiatla w dowolnym ukladzie inercjalnym. Od tego sa ksiazki i ... co
bardziej (niz ja) cierpliwi grupowicze :)
tornad (22.01.2006, 11:05)
> Dobrze uwazasz - trzeba przetransformowac czas i rozmiary pomiedzy ukladami
> odniesienia.
> Wybacz, wymiekam, nie mam sil tlumaczyc zalozen STW i stalosci predkosci
> swiatla w dowolnym ukladzie inercjalnym. Od tego sa ksiazki i ... co
> bardziej (niz ja) cierpliwi grupowicze :)


No szkoda; jedyny fizyk, ktory potrafilby mi to wytlumaczyc, cierpi na
chwilowe oslabienie. Wyimaginowany przeze mnie uklad jest chyba za trudny do
wyjasnienia albo relatywistyka einsteinowska do niego nie pasuje gdyz jak
dotad nikt nie potrafil mi tego wyliczyc. A, jak ja to juz wielokrotnie tu
pisalem, z ksiazkami nie pogada a tego przykladu tam nie znalazlem. Dziekuje i
pozdrawiam.
Witek (22.01.2006, 12:17)
Użytkownik "tprnad" <twajda> napisał w wiadomości
news:75f5
[..]
> wlaczenia
> predkosciomierza w rakiecie caly wszechswiat musi sie skrocic i wydluzyc
> rownoczesnie? Nijak pojac tego nie moge...


Należałoby raczej postawić pytanie, jak obserwator w układzie C lub D
wyjaśni,
że kosmonauta mierzy prędkość światła równą c, zarówno dla impulsu
nadlatującego
z przodu, jak z tyłu. Wynika to z tego, że z punktu widzenia C i D zegar na
przedzie rakiety pokazuje późniejszą godzinę, niż zegar w tyle rakiety.
Z punktu widzenia kosmonauty na obu zegarach jest oczywiście ta sama
godzina.
Czyli np. C i D widzą, że w tyle jest t1=t, a na przedzie jest t2=t+t0.
Ta różnica czasu dodaje się do zmierzonego czasu przelotu impulsu lecącego
od przodu (kosmonauta zmierzy czas przelotu przez rakietę dłuższy, niż C i
D),
a odejmuje od czasu impulsu lecącego od tyłu i w efekcie kosmonauta
w obu przypadkach zmierzy prędkość światła równą c.

Witek
Roman Werpachowski (22.01.2006, 13:07)
tornad napisał(a):
> No szkoda; jedyny fizyk, ktory potrafilby mi to wytlumaczyc, cierpi na
> chwilowe oslabienie. Wyimaginowany przeze mnie uklad jest chyba za trudnydo
> wyjasnienia albo relatywistyka einsteinowska do niego nie pasuje gdyz jak
> dotad nikt nie potrafil mi tego wyliczyc.


Nie, po prostu liczba osób którym się chce takie rzeczy wyjaśniać
po raz N-ty maleje co najmniej jak 1/N.
tornad (22.01.2006, 14:10)
doganiajacego ja od tylu? Czy tez na okolicznosc
[..]
> a odejmuje od czasu impulsu lecącego od tyłu i w efekcie kosmonauta
> w obu przypadkach zmierzy prędkość światła równą c.
> Witek

Dziekuje za zainteresowaniw i probe obrony TW. Mnie to nie przekonuje z
prostego powodu, ze po pierwsze C i D niczego nie widzaa; kazda proba
nawiazania lacznosci z rakieta i synchronizacji zegarow skonczy sie na tym
samym pytaniu. Ponadto ci na D moga miec w ogole inna jednostke czasu a
impulsy swietlne nadaja nieregularnie. Wiec zapomnijmy o tym co sobie mysla,
co widza i jak to wyglada z punktu widzenia C i D, tylko z punktu widzenia
kosmonauty. Twoje tlumaczenie byloby sluszne, gdyby obowiazywalo dla kazdej
predkosci rakiety. A ono obowiazuje tylko dla predkosci rakiety rownej 0.5 c.
A co bedzie, gdy rakieta osiagnie predkosc vR = c - 1 km/sek? Pozdrawiam
Delfino Delphis (22.01.2006, 16:05)
On 21 Jan 2006 18:57:09 +0100, "tprnad" <twajda> wrote:

[..]
>oba rownania. A to jak mi sie wydaje, lamie zalozenia STW no bo w jej
>(rakiety) ukladzie predkosc swiatla nie moze byc ani wieksza ani mniejsza
>tylko c i kwita.


I tyle dokladnie bedzie, dlatego nie da sie zmierzyc predkosci
wzgledem zrodla mierzac predkosc wzgledem swiatla :) Ta zawsze
wyniesie c niejako z definicji. Sa natomiast inne metody pomiaru
predkosci wzglednej.

>Co w koncu sie musi wydluzyc czy skrocic aby lecacy w rakiecie kosmonauta
>zmierzyl predkosc swiatla jako c i gdy juz tego dokona, to jak wowczas okresli
>swoja predkosc w czasoprzestrzeni? Przez wartosc tego wydluzenia? I jak to
>bedzie skoro w tym samym czasie rakieta musi sie wydluzyc, gdy mierzy predkosc
>swiatla nadlatujacego od dzioba a rownoczesnie skrocic, na okolicznosc pomiaru
>przedkosci swiatla doganiajacego ja od tylu? Czy tez na okolicznosc wlaczenia
>predkosciomierza w rakiecie caly wszechswiat musi sie skrocic i wydluzyc
>rownoczesnie? Nijak pojac tego nie moge...


Dla pasazera rakiety skroci sie Wszechswiat. Moglby wiec posrednio
zmierzyc swoja predkosc wzgledem Slonca mierzac odleglosc miedzy
Sloncem a gwiazda, ku ktorej zmierza. To oczywiscie jedna z metod, sa
i inne o wiele prostrze jak, wspomniane juz, przesuniecie
dopplerowskie.

Co ciekawe zauwaz, ze jesli odleglosc miedzy punktem startu, a celem
wynosi np. 10 lat swietlnych, to lecac z predkoscia 0,5c podroz nie
bedzie twala 20 lat (czasu pokladowego), ale nieco mniej. Bierze sie
to wlasnie ze skrocenia tej drogi.

Dla obserwatorow naziemnych podroz bedzie twala dokladnie 20 lat, ale
za to obserwujac rakiete stwierdza, ze tam na skutek dylatacji
uplynelo nieco mniej czasu i wszystko sie poprawnie zlozy.

Delfino
tornad (22.01.2006, 18:59)
> Dla pasazera rakiety skroci sie Wszechswiat. Moglby wiec posrednio
[..]
> uplynelo nieco mniej czasu i wszystko sie poprawnie zlozy.
>                    Delfino
> --

No dobra, niech sie skroci czy wydluzy. Ja nie kwestionuje predkosci swiatla w
prozni, gdyz zalezy ona zgodnie z Maxwelem od stalych materialowych. I wiem,
ze predkosc swiatla w prozni nie zalezy od predkosci zrodla; swiatlo zostaje
przez zrodlo wypromieniowane i lecac w przestrzeni nie obchodzi go fakt czy ta
np. latarka w czasie swiecenia sie ruszala, krecila czy nawet zgasla. Ale
odbiorca tego swiatla, w tym przypadku ta rakieta, ktora porusza sie w
stosunku do czola tej fali z okreslona predkoscia musi, w ten czy inny sposob,
ale te sume czy roznice predkosci zauwazyc. Piszesz mi o przesunieciu
Dopplerowskim, zgoda ale ono sie w koncu bierze wlasnie z arytmetycznego
dodawania i odejmowania predkosci, swiatla wyemitowanego przez odlegla gwiazde
a predkoscia odbiorcy, w tym przypadku Ziemi. I tu jest paradoks, no bo efekt
Dopplera dziala, jest akceptowany a roznica predkosci juz nie, no bo by lamala
niepodwazalne zalozenie TW. I doswiadczenie MM. A przeciez skoro istnieje
przesuniecie w kolorze blue, no to wniosek prosty, ze jednak Ziemia poruszajac
sie w kierunku zrodla tego swiatla, tym samym mierzy jego predkosc w stosunku
do niej, jako wieksza od c.
Witek (22.01.2006, 20:00)
Użytkownik "tornad" <twajda> napisał w wiadomości
news:7638
> doganiajacego ja od tylu? Czy tez na okolicznosc
> Dziekuje za zainteresowaniw i probe obrony TW. Mnie to nie przekonuje z
> prostego powodu, ze po pierwsze C i D niczego nie widzaa; kazda proba
> nawiazania lacznosci z rakieta i synchronizacji zegarow skonczy sie na tym
> samym pytaniu. Ponadto ci na D moga miec w ogole inna jednostke czasu a
> impulsy swietlne nadaja nieregularnie. Wiec zapomnijmy o tym co sobie
> mysla,
> co widza i jak to wyglada z punktu widzenia C i D, tylko z punktu widzenia
> kosmonauty.


Nie rozumiem Twojego podejścia. Analiza zjawiska na gruncie STW polega
właśnie na porównaniu co widzą obserwatorzy z różnych układów
inercjalnych. Jeśli chodzi o synchronizację zegarów, to można ją
tylko przeprowadzić w ramach jednego układu inercjalnego.

> Twoje tlumaczenie byloby sluszne, gdyby obowiazywalo dla kazdej
> predkosci rakiety. A ono obowiazuje tylko dla predkosci rakiety rownej 0.5
> c.
> A co bedzie, gdy rakieta osiagnie predkosc vR = c - 1 km/sek? Pozdrawiam


Zasada obowiąuje dla każdej prędkości, tylko trzeba liczyć z transformacji
Lorenza.
Rozważmy promień światła doganiający rakietę. Według obserwatora
C promień dociera do tyłu rakiety w punkcie x1 w chwili t1, a do dziobu
w punkcie x2 w chwili t2. Załóżmy, że rakieta ma długość s (mierzoną w
układzie C)
i porusza się z prędkością v. Dla uproszczenia rachunków przyjmijmy, że x1=0
i t1=0.

Czyli mamy w układzie C:
x1=0
t1=0
x2=sc/(c-v)
t2=s/(c-v)

W układzie rakiety wyznaczamy prędkość światła jako iloraz długości rakiety
(x2'-x1') przez czas przelotu promienia (t2'-t1').

c'=(x2'-x1')/(t2'-t1')

Z tr. Lorenza podstawiamy
x'=gamma(x-vt)
t'=gamma(t-vx/c^2)

Czyli:
c'=(x2-vt2)/(t2-vx2/c^2)

Za x2 i t2 podstawiamy wartości, jakie napisałem na początku
i otrzymujemy:
c'=(sc/(c-v)-vs/(c-v))/(s/(c-v)-vsc/((c-v)c^2))

Skracamy przez wyrażenie s/(c-v)
c'=(c-v)/(1-v/c)
c'=c(c-v)/(c-v)
c'=c

Czyli kosmonauta zmierzy prędkość światła równą c
niezależnie od prędkości rakiety v.

Witek
Stanislaw Sidor (22.01.2006, 21:26)
Newsuser "tornad" <twajda> wrote ...
> No szkoda; jedyny fizyk, ktory potrafilby mi to wytlumaczyc, cierpi na
> chwilowe oslabienie. Wyimaginowany przeze mnie uklad jest chyba za
> trudny do wyjasnienia albo relatywistyka einsteinowska do niego nie
> pasuje gdyz jak dotad nikt nie potrafil mi tego wyliczyc. A, jak ja to
> juz wielokrotnie tu pisalem, z ksiazkami nie pogada a tego przykladu
> tam nie znalazlem. Dziekuje i pozdrawiam.


Wez i zacznij od transformacji L. dlugosci rakiety :)
Pamietaj, ze zachodzi jedynie skrocenie relatywistyczne a nie wydluzenie :)
Opisz po transformacji zdarzenia (pamietajac o czasie) i zobacz, co wyjdzie.

Ja juz za stary jestem, aby obalac stalosc predkosci swiatla :)
Moze w 5-tym wymiarze ... to bym sie jeszcze zabral ;)
tornad (22.01.2006, 22:01)
> Zasada obowiąuje dla każdej prędkości, tylko trzeba liczyć z transformacji
[..]
> Czyli kosmonauta zmierzy prędkość światła równą c
> niezależnie od prędkości rakiety v.
> Witek


Super, jestem pelen podziwu dla Ciebie, szczegolnie za to, ze masz to w malym
palcu. Wyliczyles i udowodniles cbdu. Mam tylko jedno zastrzezenie, ze z
punktu widzenia obserwatora C jak to zalozyles i obliczenia przeprowadziles,
rakieta musi ulec wydluzeniu. No bo x2 = sc(c-v). Skoro slusznie przyjales dla
uproszczenia, ze x1 = 0 no to dlugosc rakiety jest rowna x2 czyli s. A Ty
wstawiasz do obliczen to x2 = sc(c-v) a potem upraszczasz czyli dzielisz
wszystko przez s/(c-v) i o tym zapominamy. Teraz wnioskuje, ze jesli
przeprowadzisz analogiczne obliczenia dla obliczenia c' dla swiala od strony D
no to rakieta sie skroci i obliczenia oczywiscie sie zgodza. Ale czy to z
fizycznego punktu widzenia jest mozliwe aby rakieta sie skracala i wydluzala?
Dochodze do calkiem juz glupiego wniosku, ze Pan Lorenz wymyslil sobie te
transformacje jako swego rodzaju zart matematyczny a Pan Einstein i my za nim
dajemy sie na to nabierac. Niemniej bardzo Ci dziekuje za solidne i bezbledne
obliczenia i wyjasnienia co wsrod wielu dyskutantow na tym kolku jest rzecza
rzadka. Serdecznie pozdrawiam.
tornad (23.01.2006, 02:29)
> Ja juz za stary jestem, aby obalac stalosc predkosci swiatla :)
> Moze w 5-tym wymiarze ... to bym sie jeszcze zabral ;)

Jak sie czlowiekowi jeszcze chce, to znaczy, ze nie jest stary, wiem to po
sobie. Ja nie obalam, ani obalac wartosci predkosci swiatla nie zamierzam. Nie
wierze tylko w te relatywe i niepotrzebne komplikacje jesli chodzi o wzgledna
predkosc rakiety w stosunku do predkosci swiatla. Nic, albo niewiele by sie
zmienilo, gdyby przyjac zalozenie, ze predkosc swiatla okreslona wzgledem
obiektu (czyli wzgledna) lecacego w kierunku zrodla swiatla jest suma
predkosci c i Vr a lecacego w kierunku przeciwnym, roznica tych predkosci.
Wtedy niepotrzebne bylyby te wszystkie transformacje wyprowadzane na zasadzie
puszczania myslowych zajaczkow, skrocenia, zakrzywienia, dylatacje i inne
kombinacje aby tylko zadoscuczynic jedynej po linii i na bazie obowiazujacej
teorii.

Podobne wątki