Massa med överljussfart - går det att ifrågasätta E=MC2?

Jag har en idé. Jag hävdar inte på något sätt att jag har rätt, men det gnager i mig att jag måste pröva den här i alla fall, även om jag är en obildad novis.

E=MC2 betyder bl.a. att inget med massa kan färdas i ljusets hastighet eller fortare. Ett högre värde än noll för M (antar jag), betyder att E drar emot oändligheten. Enkelt uttryckt betyder det, som jag förstår det, att matematiken inte tillåter en massa över noll, för då bryts logiken i matematiken. Ekvationen sätter stopp.

Men, matematik är ju bara ett sätt, ett språk för oss att beskriva verkligheten. Och det språket är inte fulländat. Det finns exempel på när matematiken ger oss en sanning som teorestiskt fungerar, men där verkligheten faktiskt fungerar annorlunda. Min idé är att matematiken som språk för att beskriva verkligheten är alldeles för oexakt och trubbigt. Låt mig ge ett exempel:

flera av er har säkert hört berättelsen om sköldpaddan och haren som ska springa ikapp. Sköldpaddan får 10 meters försprång i starten. När startskottet går sätter de fart. Haren är förstås mycket snabbare än sköldpaddan, men för varje 10 meter som haren springer, så kommer sköldpaddan en meter. Och när haren sprungit ytterligare en meter så har sköldpattan kommit 10 cm. När haren sedan sprungit 10 cm, så har sköldpaddan kommit ytterligare 1 cm, och så vidare. Haren kommer inte förbi sköldpaddan, hur mycket snabbare den än springer! Rent matematiskt då förstås. För i verkligheten så vet vi att haren snart sprungit om sköldpaddan, men det förmår inte matematiken förklara.

På samma sätt får jag för mig att E=MC2 är för oexakt för att förklara vad som händer nära ljusets hastighet.

Låt säga att du sitter i ett rymdskepp som accelererar till 99,9% av C. Det går, eftersom du har väldigt mycket bränsle och starka motorer på skeppet. Det är inte särskilt svårt att komma upp i dessa hastigheter. En konstant acceleration med 1G i tyngdlöst tillstånd tar ca 1 år att uppnå. Är inte skeppet väldigt stort, räcker det bra med ett par starka raketmotorer så länge du har mycket bränsle.

Föreställ er nu, att väl uppe i 99,9% av C stängs motorerna av. Skeppet behåller sin hastighet eftersom en kropp i vacuum och opåverkad av gravitation kommer behålla sin riktning och hastighet. Eftersom det bara finns ett "ingenting" utanför skeppets fönster och skeppet behåller sin hastighet utan tillförande av energi, så kunde denna hastighet egentligen kunna likställas med stillastående: det finns inget att jämföra med. Sen plötsligt slås motorerna på med kraften av motsvarande en acceleration av 10G. Vad händer?

Jag har svårt att förstå att skeppet inte rusar in i C och förbi det. Vad sätter stopp?

Min huvudsakliga argument är följande: E=MC2 är i praktiken oprövat. Vi vet inte vad som händer nära ljusets hastighet när ytterligare energi tillförs en kropp med massa [eller gör vi det - tänker på partikelacceleratorer likt CERN?]. Matematiken säger oss teoretiskt vad som skulle inträffa (vi når aldrig C eftersom oändlig energi skulle behövas), men kan vi vara så säkra på det? Tänk om matematiken är för oexakt för att förlita sig på som en beskrivning av verkligheten?

Vilka motorer?

De som sitter på skeppet så klart. :-)

Finns inget skepp kvar, all massa har nödgats omvandlas till energi för att höja farten.

Du kanske kan utveckla lite mer? Jag förstår inte.

Enligt Einsteins teori (som jag på intet sätt vill gå i god för) så fungerar det ungefär såhär:

Ta raketen i ditt resonemang, nu uppe i 99,9% av ljusets hastighet.
För enkelhets skull, strunta i att starta motorerna, utan öppna en lucka i fören och skjut ut den kraftigaste projektil som människan uppfunnit. Nu rör den sig med en hastighet större än 100% av ljusets hastighet, jämfört med jorden. Det gör den därför att raketen redan avlägsnar sig från jorden med nästan ljusets hastighet, och projektilen lämnar raketen med en så hög hastighet att vi kommer över 100%.

Rent intuitivt förstår vi att ovanstående är möjligt. Men rör sig då projektilen med en hastighet högre än ljusets? Nej, inte alls! Den rör sig med samma hastighet som alltid. Fast bara relativt rymdskeppet.
Det finns ju ingen fast punkt i rymden, inget att mäta mot, så alla hastighetsförändringar är bara jämfört med det objekt som vi själva valt som jämförelsepunkt.

Men om man tittar med ett jätteteleskop på det rymdskepp som lämnat jorden och så ser man att dom avfyrar projektilen, kommer då projektilen att röra sig snabbare än ljuset, jämfört med jorden?
Nej, inte enligt Einstein. Enligt honom finns det en ytterligare variabel: Tiden.
Det som händer är att tiden på rymdskeppet går i sin takt och tiden på jorden i sin egen takt. Bara för att projektilen lämnar rymdskeppet med en viss hastighet (låt oss mäta i meter per sekund) så innebär det inte att det är samma hastighet när man tittar från jorden, för 'sekund'-delen är olika, dvs tiden går olika fort.

Ja, ja. Det är knepigt att följa. Men det är så Einstein förklarar det. Och med samma resonemang försökte han förklara gravitationen, den enda av de fyra urkrafterna som vi ännu inte förstår. Fast det är en annan historia.

En annan vinkel:

En massa befinner sig i ett elektromagnetiskt fält, typ jorden i omloppsbana runt solen. Massan m blir bestrålad med värme från en stjärna som har hastigheten c, samtidigt som den avger värme med hastighet c. Energin E är då mc².

Det gör vi. Det spelar ingen roll hur mycket energi man pumpar in i LHC. Vi har inte lyckats med att accelerera ens en enda elektron till ljusets hastighet.

Och inte ens en supernova har kraft nog att accelerera partiklar till hastigheter fortare än ljusets. De är de mest kraftfulla fenomen i universum och kan inte ens skicka iväg en, nära nog, masslös neutrino till hastigheter fortare än ljusets.

Vi kan faktiskt observera vad som händer om man försöker accelerera något till hastigheter fortare än ljusets. Man får strålning. Vi kan observera det i vatten, där ljusets hastighet är lägre än i vakuum, när radioaktivitet skickar ur sig en beta partikel med en hastighet större än ljusets hastighet i vatten. Det kallas Cherenkovstrålning och kan vara en indikation på vad som skulle hända om man uppnådde ljusets hastighet. Man kanske helt omvandlas till elektromagnetisk strålning.

Går med allra största säkerhet att ifrågasätta riktigheten av e=mc2, bara det att ingen ännu kommit på hur. Finns flera "sanningar" inom astronomin som med tiden kommer att revideras, och konstigt vore det väl annars? Utvecklingen går framåt vare sig vi vill eller inte

Det är väl inte ljusets hastighet i sig som blir lägre riktigt, utan snarare en fråga om hur ljuset rör sig och/eller vad det behöver göra på vägen?

Jaha, så var det med det. Tack för input (även till dig ovan som påminde mig om att ljusets hastighet alltid är konstant oavsett observatörens hastighet).

Din formel gäller bara förhållandet mellan energi och massa.

Du söker efter den speciella relativitetsteorin.

https://illvet.se/fysik/teorier/rela...-for-nyborjare