Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
  • 1
  • 2
2016-09-02, 02:34
  #13
Medlem
Doxycyklin87s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Nummer-1
SÅ HÄR BLIR DET ISTÄLLET…

Resan sätter sig i farkosten och drar iväg i ljusets hastighet(eller mycket nära C) i en elliptisk bana och återkommer sedan till Stan.

Stan: Välkommen tillbaka!
Resan: Tack! Hur länge var jag borta?
Stan: Min klocka visar på 9 år ganska exakt.
Resan: Ok, intressant, själv UPPLEVDE jag knappt att jag var borta, menar du att jag redan är hemma?.
Stan: Låt oss då jämföra våra klockor. Min klocka visar på 9 år. Vad visar din klocka Resan?
Resan: Min visar på 00:00:01!. Säg Stan, du ser lite annorlunda ut. Har vi numer olika åldrar???
Stan: Tacka fan för det, Men varför undrar du?
Resan: Detta är mitt problem: du säger att jag var borta i 9 år. Jag upplevde att avståndet till Alfa Centauri hade krympt ihop till noll och ingenting så därför gick resan dit och tillbaka i ett nafs. Är det så att våra klockor har gått olika fort??? Och att mitt avstånd till Alfa Centauri var mycket kortare än ditt???
Stan: Ja, så är det!



Avståndet till Alfa Centauri blir alltså kortare och kortare ju närmare ljusets hastighet ”C” man ligger och vid hastigheten C kommer avståndet till Alfa Centauri krympt ihop till ”0” meter och du är följaktligen där i ett nafs. Så killen i farkosten kommer istället säga att,,, VA?, är jag redan tillbaka??

För observatören på jorden så har förstås inte avståndet till närmsta stjärna ändrats utan dennes förklaring är att klockan i farkosten knappt rört sig under hela den nioåriga resan och därför har inte heller killen i farkosten åldrats något.

Kuggavståndet i en klocka är precis lika storT, den kommer att slå över oavsett om du färdas i 299k km/s eller inte. Fysiker och hobbyfysiker kan fan vara lika fanatiska som religiösa ibland haha.. Matematik och verklighet är två skilda saker. Bara för att matematiken kan visa på saker, betyder det inte att allt stämmer överens med verkligheten.
__________________
Senast redigerad av Doxycyklin87 2016-09-02 kl. 02:57.
Citera
2016-09-02, 03:32
  #14
Medlem
sonny crockets avatar
Citat:
Ursprungligen postat av ToddPacker
Kan du utveckla? tiden går långsammare vid stora gravitationer. Om man befinner sig nära Keops pyramid i 10 år har man säkerligen åldrats en sekund mindre än de utanför. Hawking nämner även en arbetare på en rymdstation som färdats väldigt snabbt under nästan ett år, han åldrades en sekund mindre än de på jorden.

Att utsättas för gravitation är detsamma som att utsättas för en acceleration. Där går tiden långsammare. Men en konstant hastighet gör väl ingenting? Om A åker i en konstant hastighet från B så åker ju B i samma hastighet från A. Deras klockor måste gå lika. Jag menar alltså att tiden bara borde gå saktare under själva accelerationen, när man sen slutar accelerera och färdas i en konstant hastighet så borde tiden gå lika igen. Om han på rymdstationen åldras mindre än oss på jorden så tänker jag att det borde vara på grund av den svagare gravitationen hellre än stationens hastighet.
Citera
2016-09-02, 09:03
  #15
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Doxycyklin87
Kuggavståndet i en klocka är precis lika storT, den kommer att slå över oavsett om du färdas i 299k km/s eller inte. Fysiker och hobbyfysiker kan fan vara lika fanatiska som religiösa ibland haha.. Matematik och verklighet är två skilda saker. Bara för att matematiken kan visa på saker, betyder det inte att allt stämmer överens med verkligheten.

Fast nu är det pga experiment och astronomiska observationer, dvs just den s k verkligheten, som vi fysiker tror på relativitetsteorin.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_...ial_relativity
Citera
2016-09-03, 12:21
  #16
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av nerdnerd
Inget kan röra sig med ljusets hastighet så det blir fel redan där. Föreslår därför följande siffror som ger enkla räkningar överallt:
Restid enligt jorden: t = 5 år
Avstånd: x = 4 ljusår
Hastighet: v = x/t = (4 ljusår)/(5 år) = 0.8c
Räknar man också med retur så blir det alltså en restid, relativt jorden, på 2t = 10 år.

Om du nu verkligen kan lite om relativitet så kan du då beräkna egentiden för resenären för enkel resa:
t0 = t/γ = t √(1-v⁲/c⁲) = 5 √(1-0.8⁲) = 3 år
dvs totalt tar resan 2•3=6 år.

OBS! Detta är då den faktiskt upplevda tiden! På det finns det många experimentella exempel. T ex skulle inte en viss sorts kortlivade partiklar (mesoner) som bildas högt upp i atmosfären pga kosmisk strålning, inte kunna hinna ned till marken under sin korta livstid, ändå är det just det de gör pga denna effekt.

Allt detta är då enligt hur observatören på jorden kommer räkna ut det.

Så varför blir det inte tvärtom? Varför är tiden på jorden längre än den i rymdskeppet? Relativt rymdskeppet är det ju jorden som rör sig med 0.8c! Varför, varför, varför?

SVAR: Om man räknar på RÄTT sätt enligt den speciella relativitetsteorin, så blir det faktiskt SAMMA svar som ovan om tiderna för tur&retur. Dvs 10 år för jorden och 6 år för resenären. HUR??

Det räcker inte riktigt att BARA förstå tidsdilatation (och/eller längdkontraktion) för att förklara detta. Inte heller leder det rätt att anta att det händer något med tiden i själva vändningen för rymdskeppet, t ex för att den ju då måste accelerera, och att acceleration ju är ekvivalent med gravitation, OCH att gravitation ju har sin egen tidsdilatationseffekt (fast det ofta hävdas just att detta är förklaringen).

Rätt förklaring, enligt den speciella relativitetsteorin har att göra med samtidighetens relativitet, samt med konstaterandet att vi i detta problem har att göra med TRE olika inertialsystem. Inertialsystem är per definition ett koordinatsystem som inte är accelererat. De tre inertialsystemen är
1. Jordens
2. Det som rymdskeppet har på vägen bort
3. Det som rymdskeppet har på vägen hem
Notera alltså att resenären BYTER inertialsystem under resan, och just i detta har vi förklaringen, tillsammans med samtidighetens relativitet.

Allt detta är egentligen enklast att utreda med hjälp av Lorentztransformationerna som talar om just hur man ska räkna om mellan de olika inertialsystemen. Dvs hur t och x översätts mellan systemen. Kolla gärna upp det på t ex wikipedia. Men låt oss här istället bara använda samtidighetens relativitet, samt tidsdilatation och längdkontraktion.

Samtidighetens relativitet: Två händelser som är samtidiga och har avståndet L enligt en observatör A, är INTE samtidiga enligt en observatör B som rör sig i relativt A i samma riktning som den mellan händelserna. Om Bs hastighet är v kommer B istället kunna mäta upp tidsdifferensen
Δt = γLv/c⁲.
Varför? Det tror jag att du får kolla upp själv. Men det är iaf en väldigt välkänd effekt. (Det var denna som Einstein motiverade med hur en tågresenär i mitten på tåget ser på två blixtnedslag i varsin ända av tåget som är samtidiga relativt banvallen.) Så jag utgår helt enkelt från att denna formel är sann och välkänd.

Tillbaka till resan, och nu enligt resenären.
Utresan: För det första ska vi konstatera att resvägen upplevs som kortare för resenären än för jorden, pga längdkontraktion. Så enligt resenären är avståndet bara
x' = x/γ = x√(1-v⁲/c⁲) = 4 √(1-0.8⁲) = 2.4 ljusår.
Alltså tar resan
t' = x'/v = 2.4/0.8 = 3 år.
Enligt resenären går jordens klocka långsammare, så precis när han når fram (innan inbromsning och därmed byte av referenssystem) så räknar han ut (och kan i princip även mäta!) att det på jorden har gått tiden
t1 = t' √(1-v⁲/c⁲) = 3 √(1-0.8⁲) = 1.8 år!
Men...! Är det inte just detta som är konstigt?? Nej! Vi har ju ännu inte tagit hänsyn till samtidighet! Relativt resenären har jordens klocka kommit fram till 1.8 år samtidigt som resenärens egen klocka har kommit fram till 3 år! Men dessa två händelser är ju INTE samtidiga relativt jorden! Hur stor är tidsskillnaden mellan dessa två "samtidiga" händelser enligt jorden? Svar: Här måste vi ni tänka på resenären som A och på jorden som B. L är alltså 2.4 ljusår, och Δt är nu tidsdifferensen relativt jorden. Vår formel ger alltså
Δt = γLv/c⁲ = 2.4•0.8/√(1-0.8⁲) = 3.2 år.

Dvs den händelse som jorden anser är samtidig med att resenären precis när fram, inträffar 3.2 jordår senare än den händelse vid 1.8 jordår som är samtidig relativt resenären. Och då råkar 1.8+3.2=5 år!

På hemresan blir det samma sorts räkningar. Dvs enligt resenären går det bara 1.8 år på jorden, MEN även då tillkommer denna diff pga relativ samtidighet.

Summering:
Under tur & retur går det 2•3=6 år för resenären.
Under resans gång går det 2•1.8=3.6 år på jorden, enligt resenären.
MEN när resenären byter inertialsystem så kommer resenärens uppfattning om vad som är samtidiga händelser på jorden att skifta med 2•3.2=6.4 år.
Tar man hänsyn till allt detta kommer resenären alltså fram till att det måste ha passerat 3.6+6.4=10 år på jorden.

Fantastiskt uttömmande svar, tack! Jag kan inte påstå att jag förstår alla ekvationerna, men jag begriper nu HUR det funkar.
Citera
2016-09-03, 14:48
  #17
Medlem
Doxycyklin87s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av nerdnerd
Fast nu är det pga experiment och astronomiska observationer, dvs just den s k verkligheten, som vi fysiker tror på relativitetsteorin.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_...ial_relativity

Ah det är därför ni har en hel drös fysiker som säger emot er och anser att relativitetsteorin inte alls stämmer. Hur mycket i kvantfysiken säger inte emot den t.ex?
Citera
2016-09-06, 13:38
  #18
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av FullPatte
Fantastiskt uttömmande svar, tack! Jag kan inte påstå att jag förstår alla ekvationerna, men jag begriper nu HUR det funkar.
Tack! Hade kunnat bara rapa upp siffervärden men det kändes som det skulle bli lite trovärdigare om jag även tog med själva uträkningarna.

Citat:
Ursprungligen postat av Doxycyklin87
Ah det är därför ni har en hel drös fysiker som säger emot er och anser att relativitetsteorin inte alls stämmer. Hur mycket i kvantfysiken säger inte emot den t.ex?
Vilka fysiker? Ge gärna en referens.

Kvantfysik och relativitetsteorin är möjligen mer kompatibla än du tror. T ex förenas den speciella relativitetsteorin till fullo med kvantfysik i kvantfältteori, som t ex i kvantelektrodynamik som t ex beskriver fotoner och deras fysik. Det går också att formulera kvantfältteori i en krökt rumtid, där rumtiden fungerar som en bakgrund. Det man har svårt med är att beskriva gravitation på ett sätt som förenar relativitetsteorin och kvantfysik (dvs med t ex gravitoner). Dvs i situationer där man behöver både kvantfysik och relativitetsteorin, t ex i mitten på svarta hål och precis i början på Big Bang, så vet man helt enkelt inte riktigt hur man ska göra. Men om det forskas det ju! Det är detta område som kallas för kvantgravitation, och det är detta som t ex strängteori handlar om.

Dock kommer inte kvantgravitation att ändra på någonting om topic i den här tråden, eftersom kvantfysik inte spelar någon roll för dessa makroskopiska effekter. På samma sätt som att Newtons fysik fortfarande är extremt användbar så länge det inte handlar om väldigt höga hastigheter eller väldigt stark gravitation där relativitetsteorin måste användas, eller om väldigt små partiklar och system dör kvantfysik måste användas.
Citera
2016-09-07, 15:17
  #19
Medlem
GamlaSmaalands avatar
"Stan: Jaha, då var det dags för dig att åka!
Resan: Ok Stan, sätt din klocka på 00:00:00 så gör jag samma sak.
Stan: Klart.
Resan: Då drar jag, hej då!
Stan: Hej då!"


Bara detta är väl inte så enkelt?
Kommer med detta förfarande deras klockor att synkroniseras? Nej, så här går det inte.

Vi måste komma ihåg att det tar tid för informationen att komma fram.
Hur skulle Stan och Resan kunna synkronisera sina klockor?
Citera
  • 1
  • 2

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback