Frågor angående hur fysiken, tex ljus, påverkas av rörelse.

Jag har till att börja med följande fyra frågor angående ljusutsändning i ett tåg i rörelse:


*********
Fråga 1.

FÖRUTSÄTTNINGAR:
Man har ett tåg som åker rakt framåt likformigt, alltså med konstant hastighet, på en räls på planeten jorden.
Man har också en laserkälla på golvet i tåget. Denna laserkälla kan sända ut en ljuspuls (en så tunn och kort ljuspuls som möjligt).
Man har också en ljusdetektor (så liten som möjligt) i tågets tak, rakt ovanför laserkällan på golvet i tåget.
Man sänder en sådan ljuspuls (som ovan beskrivits), från laserkällan på golvet i tåget, rakt upp mot ljusdetektorn i tågets tak.
Och det är vakuum i tåget där ljuspulsen färdas.

Om ovanstående förutsättningar gäller, håller ni då med om nedanstående påstående:

"Ljuspulsens hastighet är, oavsett tågets hastighet, lika med ljusets hastighet i vakuum."


*********
Fråga 2.
Om förutsättningarna i fråga 1 gäller, håller ni då med om nedanstående påstående:

"Det tar en viss tid, i sekunder, för ljuspulsen att färdas sträckan mellan laserkällan och ljusdetektorn."


*********
Fråga 3.
Om förutsättningarna i fråga 1 gäller, håller ni då med om nedanstående påstående:

"Om tåget har en tillräckligt hög hastighet, då kan ljusdetektorn hinna flytta sig (alltså tillsammans med tåget, och relativt tågrälsen), under den tiden som det tar för ljuspulsen att färdas sträckan mellan laserkällan och ljusdetektorn."


*********
Fråga 4.
Om förutsättningarna i fråga 1 gäller, håller ni då med om nedanstående påstående:

"Om tåget har en tillräckligt hög hastighet, då kan det då bli så att ljuspulsen, INTE hinner upp till ljusdetektorn INNAN ljusdetektorn har flyttat sig. Och då registrerar ljusdetektorn INTE att ljuspulsen har träffat ljusdetektorn".

Avståndet från källa till detektor spelar väl in, ett tåg med vakuum i som färdas med sinnessjuk hastighet är ju inte något direkt realistiskt så man kan väl tänka sig att takhöjden är ett par ljusår eller så.

Så - teoretiskt har du rätt.

Jag tänker att om tågets hastighet är nära ljusets hastighet, och sträckan mellan laserkällan och ljusdetektorn är några meter. Då borde tåget tillsammans med ljusdetektorn, hinna flytta sig iallafall några millimeter, under tiden det tar för ljuspulsen att färdas sträckan mellan laserkällan och ljusdetektorn. Och då borde ljuspulsen missa ljusdetektorn.

Sen kan man ju byta ut tåget mot ett rymdskepp.

Antagligen spelar tågets hastighet inte någon roll eftersom rumtiden på tåget är en enhet.

I enlighet med relativitetsteorin så är det inte tåget som rör sig, utan rälsen. Fysikens lagar är exakt de samma för ett stillastående tåg som för ett tåg i rörelse. Dvs för tågets system. I båda fallen kommer ljuspulsen träffa detektorn. Däremot upplevs ljusets väg som olika beroende på vilket system man betraktar den ifrån.

Enkelt förklarat:
http://effektimalt.se/einsteins-rela...ivitetsteorin/

Scrolla ner till "En astronaut upplever följande"

1, 2, 3
Ja

4
Nej

Men om du svarar JA på fråga 1, 2 och 3. Då måste väl det innebära att du även svarar JA på fråga 4, om man bortser från sista meningen i fråga 4?
Och i så fall, hur förklarar du då att ljusdetektorn ÄNDÅ REGISTRERAR att ljuspulsen har träffat ljusdetektorn?

Menar du att ljusdetektorn INTE hinner flytta sig tillräckligt mycket för att ljuspulsen ska "missa" den?

Eller menar du att ljuspulsen redan från början riktas lite snett framåt, så att den ändå träffar ljusdetektorn trots att ljusdetektorn hinner flytta fram lite? Det hade ju hänt om det hade varit en ljusblixt. Alltså ljus åt alla håll. Men nu är det ju en laserpuls, så som beskrivits i fråga 1.

ljusdetektorn flyttar sig relativt rälsen men den flyttar sig inte relativt ljuspulsen. Ljuspulsen och detektorn befinner sig i ett system som är skiljt från rälsen, jorden, universum. I detta fallet.

Bortser man från sista meningen så försvinner frågan som gör att man svarar Ja. Hur svaret blir om man bortser från sista meningen får man vara noga med. Ljusdetektorn hinner flytta sig relativt rälsen Ja.

Tiden saktar ner för tåget

Men om man håller fast vid att ljusdetektorn INTE flyttar sig relativt LJUSPULSEN, men att ljusdetektorn FLYTTAR SIG relativt TÅGRÄLSEN. Och så utgår man också ifrån att ljusets hastighet är konstant i vakuum, och INTE påverkas av ljuskällans rörelse. Hur ser då ljuspulsens VERKLIGA bana upp till ljusdetektorn ut?


Sen en till fråga:

Förutsättningarna i fråga 1 i trådstarten gäller, men med några ändringar: Man tar bort laserkällan från golvet i tåget, och istället gör man ett litet hål där (så litet som möjligt). Och sen placerar man laserkällan på marken under tåget istället. Man placerar laserkällan på ett sådant sätt, att när tåget åker förbi laserkällan, då kan en konstant laserstråle "sippra" upp genom hålet i tågets golv, och upp mot ljusdetektorn (som ju sitter i tågets tak rakt ovanför hålet i tågets golv). Avståndet mellan hålet i tågets golv och laserkällans "mynning", görs också så litet som möjligt, så att iallafall en ljuspuls kan hinna upp genom hålet när tåget swishar förbi (om jag tänker rätt).

Om förutsättningarna i ovanstående stycke gäller. Kommer då ljusdetektorn flytta sig relativt ljuspulsen/laserstrålen? Och befinner sig ljuspulsen/laserstrålen i tågets "system" eller i tågrälsens "system"?

Ljuspulsen har aldrig något annat än en *verklig bana*. Men hur observatören uppfattar banan beror på vilket system observatören befinner sig i. Det måste uttryckas innan det går att svara på frågan som den nu är ställd.


Vad har du själv för fundering kring det?

Var kommer frågorna ifrån, hittar du på dom själv eller läser du dom någonstans?

Men om ljuspulsen bara har en enda VERKLIG BANA. Då måste det väl vara så att ljuspulsens bana relativt tåget, är ljuspulsens enda VERKLIGA BANA, och att alla andra banor som observatörer kan uppfatta (tex relativt tågrälsen) är "illusioner"?


Jag har flera funderingar kring det:

Jag tänker att det EVENTUELLT är så, att när ljuspulsen väl har lämnat laserkällan, då påverkas dess bana VARKEN av laserkällans rörelser, eller av rörelser hos "systemet" som ljuspulsen befinner sig i för tillfället. Alltså att ljuspulsar/ljus ALLTID befinner sig i ett eget "system", ett "system" som är i ABSOLUT VILA (antar jag). Ungefär som att ett ljudmedium där ett visst ljud fortplantas, är det ljudets "system". Ljuset har då EVENTUELLT också ett slags medium som det fortplantas i.

Och om tesen i ovanstående stycke är korrekt, alltså att ljuspulsar/ljus ALLTID befinner sig i ett eget "system", då skulle det troligen innebära att ljusdetektorn (i mitt tankeexperiment som du citerade) KOMMER FLYTTA sig relativt ljuspulsen (vid tillräckligt hög tåghastighet). Och det skulle då också innebära att samma sak sker, om förutsättningarna i fråga 1 i trådstarten gäller.



Möjligen tänker jag dock att tex jorden, pga sin gravitation, drar med sig ljuspulsars "system" (ljusmediumet), och därmed även drar med sig ljuspulsarna. Ungefär som ett ljudmedium (plus eventuella pågående ljud i ljudmediumet), som dras med av gravitation. Och att det är en förklaring till att jordens rörelser INTE påverkar ljusbanor på jorden.

Men tåg har ju INGEN gravitation att tala om, som skulle kunna dra med sig en ljuspuls "system" i tågets rörelser. Möjligen tänker jag dock att ett eventuellt ljusmedium, skulle eventuellt kunna "stängas in" av ett tågs väggar, tak och golv, och på det sättet dras med i tågets rörelser. Ungefär som att luft "stängs in" i ett tåg, och ljud kan fortplantas där. Och i så fall skulle ljusdetektorn troligen INTE flytta sig relativt ljuspulsen i mina tankeexperiment.

Men eventuellt består ett eventuellt ljusmedium av så små "partiklar", att INGEN materia kan stänga in det.
Men om man har en "låda", som består av ett ämne med väldigt hög densitet. Och sen trycker man ut alla "ljusmediumpartiklar" med hjälp av lådans "lock", alltså trycker "locket" ner till "botten" av lådan. "Botten" av lådan finns dock INTE ännu, utan halva "locket" (tjockleksmässigt) blir lådans botten, och andra halvan drar man upp igen så att den blir lådans lock. Då kan man eventuellt på det sättet "pressa ut" "ljusmediumpartiklarna" ur lådan. Och då kan man eventuellt bevisa "ljusmediumpartiklarnas" existens, genom att man INNAN "utpressningen" har placerat en liten lampa och en ljusdetektor på insidan av lådan. Om ljusdetektorn INTE registrerar ljus när lampan tänds, då talar det för att det FINNS "ljusmediumpartiklar". Ungefär så.


Just dessa frågor du citerade är mina funderingar kring detta. Jag har läst mycket om detta med "olika system" och så, så jag kan omöjligt säga att jag INTE har läst just dessa frågor någonstans.