Hastigheten för information vs. ljusets hastighet

Tyvärr hittar jag ingen källa att inleda denna post med, men enligt Einsteins relativitetsteori är ljusets hastighet den högsta möjliga hastigheten, och jag har någonstans läst att det även gäller information. Det vill säga, det finns absolut ingen möjlighet för oss på jorden att veta vad som sker på solens yta för än minst 8 minuter och 19 sekunder senare (förvisso är jordens bana runt solen ellipsformad, men för enkelhetens skull låtsas vi att det alltid tar så lång tid).

Alltså, informationshastigheten kan aldrig överstiga ljusets hastighet. Men om vi föreställer oss att vi vid solens yta bygger en anordning som förutom att klara värmen också är utrustad med ett rör som är direktkopplat till en mottagaranordning här på jorden. Bortse för tillfället problemet med att denna anordning ska snurra runt solens yta i takt med att jorden cirkulerar runt solen, och bortse då även åter igen från att jorden bana är elliptisk. Föreställ dig att detta ca 150 miljoner km långa rör är fyllt av kulor, uppradade en och en, yta mot yta, så tätt efter varandra att ytterligare kulor inte får plats. Vid händelse av att solen plötsligt skulle slockna är anordningen vid dess yta programmerad att börja fylla på röret med ytterligare kulor. Borde inte detta få resultatet att det med en gång börjar trilla ut kulor i änden av röret som är kopplad till mottagaranordningen här på jorden då? Alltså skulle informationen om att solen slocknat nå oss ögonblickligen. Informationen har alltså färdats snabbare än ljuset, som skulle behöva 8 minuter och 19 sekunder på sig att få informationen till jorden.

Det finns ju rent fysiska problem med gravitation och liknande, men säg att röret med kulor bara är 100 km långt då, när någon börjar mata in kulor i ena ändan av röret vet den som sitter vid andra ändan av röret ögonblickligen att så sker, men det skulle ta 0,3 millisekunder för informationen att nå fram till andra ändan av röret med hjälp av ljuset.

Nu är det emellertid så att jag själv egentligen inte tror att Einstein hade fel, jag tror inte att information kan färdas snabbare än ljuset under de omständigheter som råder här på jordytan, eller på sträckan mellan solen och jorden så som den normalt ter sig, så vad är det jag missar i mitt experiment ovan?

Kul tanke, men i och med att du förhandlar bort de fysikaliska storheterna i dina antaganden, så kan ditt experiment inte fungera. Dvs, om inte fysiken i övrigt gäller så kommer den troligtvis inte gälla för ditt rör heller.

Elektrisk ström fungerar så, de enskilda elektronerna rör sig bara några millimeter i sekunden, men själva strömförändringen går nästan i ljusets hastighet.

Dina kulor kommer göra samma sak!

Vilka fysikaliska storheter ser du som problematiska att förhandla bort? Gravitationen och rörets förmåga att anpassa sig mellan solen och jorden när den senare rör sig i en elliptisk bana runt den förra? Dessa nämnare räknades bort mest för enkelhetens skull, experimentet borde fungera ändå, men skulle bli mer problematiskt att kortfattat beskriva i en post på flashback då rörets längd och antalet kulor i detta ständigt skulle behöva regleras i förhållande till var jorden befann sig och hur mycket gravitation som röret utsattes för i jordens bana runt solen m.m, men jag är övertygad om att denna ekvation inte är en fysisk omöjlighet. Men ignorera exemplet med röret mellan jorden och solen och förhåll dig istället till exemplet med ett bara 10 mil långt rör då.


Det var lite det jag hade i åtanke, elektronerna i exempelvis en kopparledning har ju beskrivits fungera så. Men min tänkta rad av kulor är ju mer rakt på sak än elektroner som hoppar mellan atomer i en kopparledning. Men det skulle alltså ändå ta mellan 8 och 10 minuter innan en kula trillar ur röret på jorden efter att en kula tryckts in vid solens yta? Varför? Det borde väl ske direkt?

Det här hör väl hemma på fysikforumet? Eller egentligen inte, eftersom det finns en handfull trådar där redan som behandlar samma sak.

Problemet är att om du trycker på ena änden av ett objekt, så kommer andra änden faktiskt inte börja röra sig omedelbart. Objektet kommer till en början att pressas ihop och en tryckvåg kommer därefter röra sig genom det. Tryckvågen kommer röra sig med ljudets hastighet (i materialet ifråga), p.g.a. att det är exakt just detta som faktiskt är ljud - en tryckvåg som fortplantar sig genom ett material.

Att du delar upp det hela i flera objekt (en massa kulor) snarare än ett spelar ingen roll. Vågen (dvs informationen) kommer röra sig genom kulorna med ljudets hastighet, så det lär nog dröja ett rätt bra tag innan det börjar trilla ut kulor i andra ändan.

Ja, fysikforumet är väl egentligen mer aktuellt, speciellt efter att ha läst ditt svar. Då så, då var det problemet löst. Lite skamsen att jag inte lyckades komma fram till det på egen hand. Får skylla på att jag var trött och druckit för lite kaffe för vad en lördagskväll normalt sett gör sig förtjänt av.

Liknande tråd som säkerligen besvarar en del av dina frågor https://www.flashback.org/t602460

Intressant ämne för övrigt..

har svarats i fysiken förut, kulorna rör sig i ljudets hastighet. (i detta fall eftersom att dom e precis bredvid varandra)

Kulorna rör sig väl inte i ljusets hastighet (antar att du menade ljusets, det är inte logiskt annars :P )? Rörelsen förmedlas kanske genom röret i ljusets hastighet, men kulorna i sig kan inte röra sig så snabbt utan att vi skulle få väldigt märkliga relativistiska effekter. Newtons vagga hade nog betett sig annorlunda om kulorna rörde sig i ljusets hastighet.

Nej, han menar ljudets hastighet och han har helt rätt i det. Det som händer är att kulorna deformeras och genom denna deformation, som fortplantas i ljudets hastighet i ämnet (ljud är ju just inget annat än en deformation som färdas genom ett medium), överförs kraften.

Mer på samma tema, är att eftersom ingen information kan färdas snabbare än ljuset så får vi inte ha fundamentala partiklar med utsträckning, där fundamental betyder utan beståndsdelar. För i så fall hade man genom att putta på partikeln ena sida direkt satt dess andra sida i rörelse, då en strukturlös partikel inte kan vara elastisk. Alltså borde de fundamentala partiklarna vara punktformade och utan rumslig utsträckning!

Så när vi knuffar på saker är det lite som att göra longitudinella vågor i en slinky med andra ord. Intressant.

Youtube exempel som kuriosa.

dum fråga kanske, men borde inte vi tappa vår bana runt solen direkt den slocknar? dvs vi skulle glida bort från våran bana direkt. Betyder det inte att "gravitationen" är snabbare än ljusets hastighet. Nu är jag så djup så jag känner mig dum, men nån kanske fattar vad jag menar