2012-07-13, 16:25
  #1
Medlem
datjas avatar
I the Economist skrev de häromveckan mycket om Higgsbosonen, tom. på ledarplats. Jag fastnade för ett stycke i ledaren där de skulle förklara betydelsen av Higgsbosonen, då bl a med att om Higgs inte funnes vore allting masslöst, och då skulle allt röra sig med ljusets hastighet hela tiden.

Citat:
Like the uncovering of DNA’s structure by Francis Crick and James Watson in 1953, the discovery of the Higgs makes sense of what would otherwise be incomprehensible. Its significance is massive. Literally. Without the Higgs there would be no mass. And without mass, there would be no stars, no planets and no atoms. And certainly no human beings. Indeed, there would be no history. Massless particles are doomed by Einstein’s theory of relativity to travel at the speed of light. That means, for them, that the past, the present and the future are the same thing.
http://www.economist.com/node/21558254

Huvudfråga:
Stämmer citatet?

Bifråga 1:
Om E=mc2 så är E/m=c2. Jag begriper inte hur division med 0 kan ge c2. Kan någon förklara detta?

Bifråga 2:
Står tiden still för en foton?

Bifråga 3:
Jag har fattat det som att Higgs "bara ger en del av massan" och att de energistarka bindningar som finns t ex mellan partiklarna i atomkärnor (vilka är bindningarna mellan kvarkar i protoner och neutroner förresten?) och således i sig själva ger massa (enl E=mc2). Alltså, utan Higgs, skulle materian ändå ha en del massa kvar och då inte röra sig med ljusets hastighet och skulle således tiden röra sig?
__________________
Senast redigerad av datja 2012-07-13 kl. 16:28.
Citera
2012-07-13, 16:45
  #2
Medlem
sp3tts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av datja
Huvudfråga:
Stämmer citatet?
Ja, bortsett från sista meningen eftersom "for them" när man syftar på masslösa partiklar är ett meningslöst påstående då masslösa partiklar saknar viloram.
Citat:
Bifråga 1:
Om E=mc2 så är E/m=c2. Jag begriper inte hur division med 0 kan ge c2. Kan någon förklara detta?
Det är inte E = mc^2. Det är E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2 där p är rörelsemängden. E = mc^2 gäller bara för partiklar i vila, masslösa partiklar kan som sagt inte vara i vila. Då får man E = pc (och att detta stämmer kan man testa med ljus).
Citat:
Bifråga 2:
Står tiden still för en foton?
"För en foton..." är ett meningslöst påstående.
Citat:
Bifråga 3:
Jag har fattat det som att Higgs "bara ger en del av massan" och att de energistarka bindningar som finns t ex mellan partiklarna i atomkärnor (vilka är bindningarna mellan kvarkar i protoner och neutroner förresten?) och således i sig själva ger massa (enl E=mc2). Alltså, utan Higgs, skulle materian ändå ha en del massa kvar och då inte röra sig med ljusets hastighet och skulle således tiden röra sig?
Bindningarna mellan kvarkar är den svaga kärnkraften. Vilomassorna för kvarkarna i en proton utgör bara ~5 % av protonens massa, resten kommer precis som du säger från den starka kärnkraften. Jag vet inte om det är möjligt att ha bundna tillstånd av kvarkar (protoner) utan Higgs. Det ska teoretiskt finnas limbollar av masslösa gluoner, så kanske kan man ha protoner även utan Higgs. Den partikeln skulle då ha vilomassa och vara tvingad till att röra sig långsammare än c.
__________________
Senast redigerad av sp3tt 2012-07-13 kl. 16:49.
Citera
2012-07-13, 16:46
  #3
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av datja
I the Economist skrev de häromveckan mycket om Higgsbosonen, tom. på ledarplats. Jag fastnade för ett stycke i ledaren där de skulle förklara betydelsen av Higgsbosonen, då bl a med att om Higgs inte funnes vore allting masslöst, och då skulle allt röra sig med ljusets hastighet hela tiden.


http://www.economist.com/node/21558254

Huvudfråga:
Stämmer citatet?

Bifråga 1:
Om E=mc2 så är E/m=c2. Jag begriper inte hur division med 0 kan ge c2. Kan någon förklara detta?

Bifråga 2:
Står tiden still för en foton?

Bifråga 3:
Jag har fattat det som att Higgs "bara ger en del av massan" och att de energistarka bindningar som finns t ex mellan partiklarna i atomkärnor (vilka är bindningarna mellan kvarkar i protoner och neutroner förresten?) och således i sig själva ger massa (enl E=mc2). Alltså, utan Higgs, skulle materian ändå ha en del massa kvar och då inte röra sig med ljusets hastighet och skulle således tiden röra sig?

Jag tycker The Economist beskriver det väl
Einsteins formel gäller inte för partiklar i rörelse.
Ja, tiden står still för en foton. Den skapas och dör i samma ögonblick.
För protoner och neutroner stämmer det du skriver. För elektronen däremot så skulle m=0 och atomradien (som är proportionell mot 1/m) skulle explodera i storlek. Kemin skulle se helt annorlunda ut och vi skulle inte finnas.
Citera
2012-07-13, 17:06
  #4
Medlem
datjas avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sp3tt
Ja, bortsett från sista meningen eftersom "for them" när man syftar på masslösa partiklar är ett meningslöst påstående då masslösa partiklar saknar viloram.

Det är inte E = mc^2. Det är E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2 där p är rörelsemängden. E = mc^2 gäller bara för partiklar i vila, masslösa partiklar kan som sagt inte vara i vila. Då får man E = pc (och att detta stämmer kan man testa med ljus).

"För en foton..." är ett meningslöst påstående.

Bindningarna mellan kvarkar är den svaga kärnkraften. Vilomassorna för kvarkarna i en proton utgör bara ~5 % av protonens massa, resten kommer precis som du säger från den starka kärnkraften. Jag vet inte om det är möjligt att ha bundna tillstånd av kvarkar (protoner) utan Higgs. Det ska teoretiskt finnas limbollar av masslösa gluoner, så kanske kan man ha protoner även utan Higgs. Den partikeln skulle då ha vilomassa och vara tvingad till att röra sig långsammare än c.

Citat:
Ursprungligen postat av lukoboy
Jag tycker The Economist beskriver det väl
Einsteins formel gäller inte för partiklar i rörelse.
Ja, tiden står still för en foton. Den skapas och dör i samma ögonblick.
För protoner och neutroner stämmer det du skriver. För elektronen däremot så skulle m=0 och atomradien (som är proportionell mot 1/m) skulle explodera i storlek. Kemin skulle se helt annorlunda ut och vi skulle inte finnas.

Sp3tt och lukoboy, tack för era förklarande svar.
Det som jag fortfarande dock har svårt att fatta är att "masslösa partiklar kan som sagt inte vara i vila [och då måste röra sig med farten c]." Kan jag härleda det ur E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2 ?

Tilläggsfråga: således accelerar inte fotoner och andra masslösingar (neutrinos?) eftersom de från de att de skapas rör sig med c?
Citera
2012-07-13, 17:13
  #5
Medlem
Sätt m=0 i formeln så får du att E=pc gäller för masslösa partiklar. Använd sedan formeln dE/dp=v så får du v=c.

edit: Du har rätt, fotoner och andra masslösingar accellererar inte utan skapas med v=c.
__________________
Senast redigerad av lukoboy 2012-07-13 kl. 17:15.
Citera
2012-07-13, 17:40
  #6
Medlem
adequates avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sp3tt
Bindningarna mellan kvarkar är den svaga kärnkraften.
Menar du inte den starka dito?
Citera
2012-07-13, 17:52
  #7
Medlem
sp3tts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av adequate
Menar du inte den starka dito?
Jo. Intressant att jag fick rätt i meningen efter.
Citera
2012-07-13, 22:32
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av datja
Bifråga 2:
Står tiden still för en foton?

Ja, vid hastigheter närmare och närmare ljustets går tiden långsammare och långsammare, och står tillslut still vid ljusets hastighet.
Och det är från denna fakta begrepp som t ex tidsdilation uppkommer.

Din fråga om alla masslösa partiklar färdas med ljusets hastighet är en mycket bra fråga, som jag heller inte kan svara på utan endast spekulera om. För varför skulle bara en foton kunna färdas med ljusets hastighet, jag menar, hur särskiljer den sig från andra masslösa bosoner?

Mycket bra fråga...
Citera
2012-07-14, 12:35
  #9
Medlem
Lofns avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sp3tt
Ja, bortsett från sista meningen eftersom "for them" när man syftar på masslösa partiklar är ett meningslöst påstående då masslösa partiklar saknar viloram.

....

"För en foton..." är ett meningslöst påstående.

Skulle du vilja utveckla detta lite? Jag begriper att det bli konstigt på något sätt men inte hur. Hur ser rummet ut då man närmar sig ljusets hastighet? Vad jag har förstått så krymper avstånden i färdriktningen men även vinklar påverkas så att rummet liksom "pressas" ihop framåt. Hur blir det i gränsen till ljushastigheten?
Citera
2012-07-14, 13:26
  #10
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Lofn
Hur ser rummet ut då man närmar sig ljusets hastighet? Vad jag har förstått så krymper avstånden i färdriktningen men även vinklar påverkas så att rummet liksom "pressas" ihop framåt. Hur blir det i gränsen till ljushastigheten?

Vad jag vet så anpassar sig rummet efter ljushastigheten, allt för att bibehålla hastigheten.
Citera
2012-07-14, 17:22
  #11
Medlem
sp3tts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Lofn
Skulle du vilja utveckla detta lite? Jag begriper att det bli konstigt på något sätt men inte hur. Hur ser rummet ut då man närmar sig ljusets hastighet?
Precis som vanligt... Hela kärnan av speciell relativitet är ju att absolut hastighet inte existerar, så man kan inte påstå att rummet ser annorlunda ut när man färdas snabbare, eftersom man inte kan skilja på "färdas snabbt" och "är i vila". Populärvetenskapen är urusel på att kommunicera detta och lyckas ofta få folk att tro närmast motsatsen.
Citera
2012-07-17, 14:18
  #12
Medlem
bjornebarns avatar
Citat:
Ursprungligen postat av magdaaee
Ja, vid hastigheter närmare och närmare ljustets går tiden långsammare och långsammare, och står tillslut still vid ljusets hastighet.
Och det är från denna fakta begrepp som t ex tidsdilation uppkommer.

Om vi som utomstående observatörer skulle titta på en klocka fastsatt på en foton skulle vi se att klockan står stilla, ja, men fotonen själv skulle se sin klocka flyta på som vanligt. Därför är det väldigt viktigt att specificera vems referensram man utgår ifrån när man kommer med sådana påståenden.

Sedan kallas det tidsdilatation.
Citera
  • 1
  • 2

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in