Stannar verkligen tiden om man åker i ljusets hastighet?

Du kan påstå att du inte rör dig, även om du färdas i nära ljusets hastighet. Detta påstående är helt korrekt också då det inte finns någonting som säger vad det är som rör sig i universum. Saker rör sig i förhållande till varandra, men vad det är som rör sig, där finns inget rätt eller fel.

Du kan accelerera upp en rymdraket i 200000 km/h och sen påstå att det är universum som färdas i 200000 km/h mot dig i din stillastående rymdraket.

Om man är icke-materiell, t ex en ljuspartikel eller en ljusvarelse som rör sig med ljusets hastighet, - då är man framme vid målet samtidigt som man påbörjar resan mot målet. På så sätt finns ingen tid för en ljuspartikel. Den startar och är framme i samma ögonblick.

Detta är helt otroligt - men sant.

Yes. En foton befinner sig överallt i universum samtidigt.

Vad menar ni när ni säger detta? Det är flera som sagt liknande saker men jag fattar inte riktigt. Menar ni att fotonens högsta sannolikhetspunkt är någonstans, och att denna breder ut sig i det elektromagnetiska fältet överallt och aldrig når riktigt 0? Om så så går ju utbredningen i ljusets hastighet också, samt, en foton med sin vågpartikeldualitet kan ju ha en bestämd plats. Ta t.ex. väldigt väldigt högenergiska fotoner, likt extrem gammastrålning likt den som var i universums början, då var energin så hög i enstaka fotoner att dessa kunde krocka med varandra. Då kan man väl inte säga att de var överallt?
Jag säger inte att det är fel, jag bara undrar mer.

Hmm... Nu kom jag på en märklig sak som är totalt OT. En foton har en utbredning i sin sannolikhetsvåg som går i c. När en foton med dess utbredning absorberas av en elektron så överför ju fotonen sin energi till elektronen och fotonen slutar existera. Sannolikhetsvågens utbredning som sträcker sig långt bort(ni säger överallt men oavsett om det är så eller inte så är det i alla fall så långt som ljuset hunnit färdas under tiden fotonen existerat sett från en utomstående observatör), då kollapsar vågen, men långt från elektronen så har vågen inte kollapsat helt ännu då kollapsen också sker med c och det tar tid. Då har vi alltså en sannolikhetsvåg som inte är 0 ännu, men som inte kan ha någon sannolikhet för en foton där eftersom den redan blivit absorberad av en elektron. Hmm... Jag har säkert missat något viktigt, men det där kommer jag tänka på ett tag.

Menar du då att blåare ljus = mer massa = mer böj på banan?
I så fall skulle man kunna mäta en rödskiftning pga. ljusets massa hos i stort sett alla astronomiska strålningskällor, speciellt de som spyr ur sig extrema mängder strålning t.ex. kvasarer.

Nej. Om du sätter på en ficklampa befinner sig fotonerna i ficklampans ljus helt momentant när du sätter på ficklampan och helt samtidigt i Paris, tre kilometer under Mars yta, och i Andromedagalaxen. Men ja den "högsta sannolikhetspunkten" är precis framför ficklampan. Inte bara det: när fotonen ("den del av fotonens sannolikhet som är störst") efter en extremt kort tid når fram till soffan du lyser på, försvinner fotonen såklart från alla andra ställen i universum. Samtidigt.

Denna intressanta diskussion spretar något. Risken finns att tråden blir ofokuserad och rörig. Försök att i möjligaste mån hålla er till trådstartens fråga: Åldras verkligen en astronaut på ett snabbflygande rymdskepp långsammare än en person som är kvar på jorden?

För er som vill sätta er in i varför tiden går olika fort beroende på hur fort man färdas finns detta hyfsat enkla exempel: http://fy.chalmers.se/~f3aamp/dd/VVV/Exp/gedanken.html

Man kan också googla på "tidsdilatation".

Hoppas på fortsatt intressant diskussion!
/Moderator

Nja, som tidigare nämnt så tror jag inte det blir mer böj på banan. Nu ska vi hålla isär saker här, för det stämmer att fotoner mer högre frekvens har högre relativistisk massa(all energi utöver vilomassan) och därför agerar ett gravitationsfält starkare på dessa. Detsamma gäller andra partiklar med högre energi av någon sort.
Dock tror jag inte att banan blir mer böjd eftersom matten som beskriver rummets krökning och banan man faller genom inte tar massa i beräkning. Varför det är så vet jag inte, mina kunskaper sträcker sig inte så långt tyvärr, men så ska det tydligen vara. Hittade en wiki-länk som tar upp det dock för de som är bra på matte.
https://en.wikipedia.org/wiki/Geodesics_in_general_relativity

Ja då det kan man göra. Tydligen gjorde man det från solen redan -62, dock inte via mer böj på banan, utan på skiftningen i frekvens. Dock är det ju enklare att bara kolla frekvensen om man vill räkna ut massan på fotoner eftersom energi-mass-ekvivalensen.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_redshift

Alltså, en foton i ett gravitationsfält böjs inte annorlunda eftersom rumtidens krökning och linjerna man "faller" igenom inte har massa som faktor, men det stämmer att en foton med högre frekvens påverkas mer av gravitationsfältet än någon med lägre energi. Sen får man inte glömma att en foton som faller i ett gravitationsfält och blir blåskiftat byter ut sin potentiella energi i gravitationsfältet(vilken då är högre för högre frekvens) till kinetisk energi i frekvensen som då ökar frekvensen.
Alltså, om en foton med frekvens/energi/massa 1000 är i ett gravitationsfält med "kraft" 100 faller ner till gravitationsfält med kraft 200, så skulle frekvensen bli t.ex. 2000,
medans en foton med frekvensen 100 i ett gravitationsfält med kraft 100 som sedan faller ner till 200 endast skulle öka i frekvens till t.ex. 150 eftersom den initiala energin/massan/frekvensen är lägre, så den potentiella energin i gravitationsfältet är lägre, så skiftningen i frekvens kommer bli lägre.

Att massan inte spelar någon roll för böjen tror jag beror på samma fenomen som att en fjäder och ett bowlingklot faller lika snabbt i vakuum. Däremot så påverkas röd/blå-skiftningen annorlunda i gravitationsfält eftersom fotoner med högre energi som sagt var också har högre massa enligt energi-mass-ekvivalensen.

Det där sista med ficklampan förstår jag inte. Menar du att utbredningen sker direkt? Det skulle ju innebära att i osannolika fall så skulle en foton vars sannolikhetsvågs utbredningshastighet som då är direkt, där en foton sänds ut någonstans ifrån, direkt skulle kunna interagera med en elektron längre bort än c gånger tiden. Det skulle bryta massor med naturlagar.
Det jag hittar på nätet styrker inte heller detta.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wave_packet

"As an example of propagation without dispersion, consider wave solutions to the following wave equation from classical physics

*matte

where c is the speed of the wave's propagation in a given medium."

https://en.wikipedia.org/wiki/Wave_propagation

"In the special case Ω(k) = ck, with c a constant, the waves are called non-dispersive, since all frequencies travel at the same phase speed c."


Point taken! Skrev medans du skrev så hann inte se innan jag postade.

På ett lustigt sätt förs vi tillbaka till topic av din fråga. För anledningen till att ljuset rödskiftas är inte att blåare ljus väger mer, utan att det är blått i ett område med starkare gravitation, dvs. där tiden flyter långsammare. När ljuset kommer upp i ett område med svagare gravitation svänger det "lika fort", men eftersom det finns mer tid mellan varje vågtopp (tiden flyter ju snabbare) har ljuset nu en annan frekvens.
Gravitationell rödskiftning beror alltså på samma sak (eller en väldigt relaterad sak) som att man åldras "långsammare" om man åker i rymdskeppet.

Det där med ficklampan är off topic, men om du är intresserad så läs https://en.wikipedia.org/wiki/Path_integral_formulation

Nu har vi blivit lite småvarnade för att gå OT, men det är både lockande och fel att jämföra ljusutbredning med klassiska vågor och till med med "vanlig" kvantmekanik. Man behöver, för att få en bättre bild, använda hela maskineriet bakom QED. Bild är kanske fel ord, men i alla fall en matematisk förståelse. Otroligt förenklat så tar ljuset alla vägar från A till B, det vill säga det finns överallt samtidigt, men det är bara de vägar som minimerar QED-verkan som bidrar till vår observation genom dess positiva interferens (alltså matematiska interferens via faserna i det komplexa fält som beskriver fotonerna). Alla andra släcker ut varandra. I vakuum minimeras verkan av en rak linje (och där får vi c=c0) och i medium får vi den väg som minimerar tiden. Feynman beskriver det rätt väl (men väldigt drygt, han gillar inte våg-partikel-dualismen) i sin QED-bok som vänder sig till icke-fysiker och som i princip inte förutsätter någon matte. Susskind ger en mer fyllig förklaring i en av sina videoföreläsningar som finns på Youtube. Tyvärr kommer jag inte ihåg på rak arm vilken av de 135 föreläsningarna det är.

Ja, då är vi väl tillbaka lite på rätt spår igen då!

Jo jo, det har jag inte sagt emot, men nyckeln här är mass-energi-ekvivalensen.
Jag känner dock att jag börjar tappa bort mig lite här nu. Argumenterar ni fortfarande emot att fotoner har massa trots att den inte har någon vilomassa?
Jag vet inte vad jag mer kan säga om det där nu faktiskt. https://en.wikipedia.org/wiki/Mass%E2%80%93energy_equivalence
https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure
Osv.
En foton har relativistisk massa proportionellt till dess momentum som är en funktion av frekvensen.
Jag vet inte vad jag ska säga mer.

Gällande ficklampan så har du missuppfattat. Bara för att fotonen är nonlokaliserad inom sitt fält och kan sägas "vara överallt" så är det överallt inom sitt fält, vilket fortfarande breder ut sig med c.
https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation

"Classically, electromagnetic radiation consists of electromagnetic waves, which are synchronized oscillations of electric and magnetic fields that propagate at the speed of light through a vacuum."

Eller om så vill, samma sak om vågpaket.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wave_packet

"where c is the speed of the wave's propagation in a given medium"


Ja, men att en foton tar alla vägar som går, eller om så vill, finns överallt, gäller bara inom sitt elektromagnetiska fält, vilket fortfarande har en hastighetsgräns på c. Alltså, klickar jag på en ficklampa nu så är det 0 sannolikhet att fotonen befinner sig på Mars eftersom sannolikhetsvågen inte hunnit breda ut sig dit ännu.
Att den är överallt inom sitt fält, eller nonlokaliserad säger jag inte emot. Det jag säger emot är att den skulle finnas överallt i universum samtidigt. Överallt i universum kräver lika mycket tid som det tar för sannolikhetsvågen att breda ut sig över detta område.
"Alla vägar" är "alla vägar inom sitt fält".
Jag har faktiskt sett alla Susskinds lektioner flera gånger(under flera år), så även Feynmans och Ramamurti Shankars.
Jag tror du tänker på dessa med Feynman?
https://www.youtube.com/watch?v=eLQ2atfqk2c&list=PL8590A6E18255B3F4

Då får du nog läsa om dina kurser i QED. Där är inte fotonens utbredningshastighet begränsad till c0 och fotonen finns överallt. När man sedan "observerar" fotonen så kommer lösningen av spåret över alla bidrag till verkan att utbreda sig med c0 eller lägre. I de approximativa beskrivningar som man gör i klassisk EM eller i icke-fält-QM begränsas hastigheten och där med utbredningen av c0. I QED finns det ingen vågfunktion i vanlig QM-mening utan ett fält med oändlig utsträckning och ett antal poler i detta fält.

Edit: i början av ditt citat: "Classically, em radiation..." o.s.v, men QED går långt bortom klassisk EM och icke-fält-QM, som bara är approximationer till QED. Det är som att säga att SR är fel för att newtonsk mekanik säger annat. Du kan inte applicera icke-fält-approximationer här, du måste använda QED för att komma till spårintegralen över lösningarna och då är c0 ingen övre gräns, utan c0 är ett resultat av lösningen som vi sedan använder i klassisk EM, SR och "gammal" QM.

Det elektromagnetiska fältet finns överallt, men en enskild fotons sannolikhetsfördelning är inte överallt. Den propageras med c.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wave_packet

Att matten bakom Feynmans QED inte behöver ta med det betyder inte att det inte är så. Allt i QED bygger på c som utbredningshastighet för en foton.
För jösse namn, Feynmans QED bygger på Maxwells ekvationer som också har det, med skillnaden att i Maxwell så måste inte c vara konstant, vilket det är i Feynmans QED. Allt bygger på detta, även om det inte behövs för matten som berörs så betyder det inte att det inte finns där. Det är ju underförstått. Varför tror du tid är en faktor i QED?

Eller menar du att en foton kan ta sig från punkt a till punkt b snabbare än c?

Sannolikhetsfördelningens utbredningshastighet i det elektromagnetiska fältet är begränsat till c även i fältteori. Bara för att det inte beskrivs med en vågfunktion betyder inte att den teoretiska modellen inte berör detta. Jag menar, den fotoelektriska effekten behandlar fotoner som partiklar och inte vågfunktioner. Betyder det att fotoner inte har vågbeteende eller vågpartikeldualitet bara för att matten för att beskriva en specifik sak inte behöver detta?