2023-02-14, 20:25
  #1
Medlem
EvilElviss avatar
Om man tar den här kända tankexemplet att det åker en kille i en raket nära ljusets hastighet ut i rymden och tillbaka så har han åldrats betydligt långsammare än de som var kvar på jorden.

Vad är det som bestämmer att det är han som åker bort från jorden och inte jorden bort från honom? Och varför åldras inte han då snabbare och de på jorden mycket långsammare? Är det för att vi i tanke exemplet observerar honom? Fattar inte.

Kan någon förklara det för mig som om jag var 5 år typ?
Citera
2023-02-14, 21:24
  #2
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av EvilElvis
Om man tar den här kända tankexemplet att det åker en kille i en raket nära ljusets hastighet ut i rymden och tillbaka så har han åldrats betydligt långsammare än de som var kvar på jorden.

Vad är det som bestämmer att det är han som åker bort från jorden och inte jorden bort från honom? Och varför åldras inte han då snabbare och de på jorden mycket långsammare? Är det för att vi i tanke exemplet observerar honom? Fattar inte.

Kan någon förklara det för mig som om jag var 5 år typ?
Kort svar: accelerationen vid start och inbromsning gör de två systemen olika. Jorden accelererar inte, men det gör raketen, både i början och i slutet (bromsming är också en sorts acceleration), och både för ditresan och för hemresan.
Citera
2023-02-14, 21:50
  #3
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av nerdnerd
Kort svar: accelerationen vid start och inbromsning gör de två systemen olika. Jorden accelererar inte, men det gör raketen, både i början och i slutet (bromsming är också en sorts acceleration), och både för ditresan och för hemresan.
Vanligt missförstånd, men det behövs ingen acceleration. Du kan ha två rymdskepp som båda håller konstant hastighet under hela tiden. Det första passerar jorden och synkroniserar då sin klocka med tiden på jorden. Ett ljusår bort möter det ett annat skepp på väg mot jorden som synkroniserar sin klocka med den på det första skeppet. När sen detta skepp når fram till jorden kommer dess klocka visa att mindre tid gått än det gjort på jorden.

Det finns ingen acceleration som gör att olika lång tid gått utan skillnaden är att för skeppen har man bytt mellan två olika referensramar i olika hastighet.
Citera
2023-02-14, 22:25
  #4
Avslutad
Theory of relativity explained in 7 mins
https://www.youtube.com/watch?v=ttZCKAMpcAo

Simple Relativity - Understanding Einstein's Special Theory of Relativity
https://www.youtube.com/watch?v=TgH9KXEQ0YU

Albert Einstein's Theory of Relativity
https://www.youtube.com/watch?v=ev9zrt__lec

Physics Videos by Eugene Khutoryansky
https://www.youtube.com/@EugeneKhutoryansky
Citera
2023-02-14, 22:33
  #5
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Xenonen
Vanligt missförstånd, men det behövs ingen acceleration. Du kan ha två rymdskepp som båda håller konstant hastighet under hela tiden. Det första passerar jorden och synkroniserar då sin klocka med tiden på jorden. Ett ljusår bort möter det ett annat skepp på väg mot jorden som synkroniserar sin klocka med den på det första skeppet. När sen detta skepp når fram till jorden kommer dess klocka visa att mindre tid gått än det gjort på jorden.

Det finns ingen acceleration som gör att olika lång tid gått utan skillnaden är att för skeppen har man bytt mellan två olika referensramar i olika hastighet.
= ffa ett längre svar.

Det krävs ju acceleration för att byta mellan inertialsystemen, och det är ju precis det som raketen gör: byter inertialsystem. Det krävs minst tre inertialsystem för att förstå vad som händer här: jordens system, utresans system, och hemresan system. Enligt vart och ett av dessa är det de andras klockor som går långsammare än deras, vilket ju kan verka direkt motsägelsefullt. Paradoxen löses upp när man även tar hänsyn till att samtidighet är relativ. Detaljerna faller på plats med de fulla Lorentztransformationerna mellan alla tre systemen, och svaret blir då att det är raketens tid som är kortare, och att man får rätt svar om man räknar som om jorden står still och att raketen rör sig.

Men trots allt kokar ju skillnaden ner till att det är raketen som har accelererat och inte jorden.

Det finns fler sätt ändå att analysera detta, ffa genom att beräkna det sammanlagda invarianta rumtidsintervallet för raketen resp jorden.

Däremot behöver man inte använda den allmänna relativitetsteorin med dess krökta rumtid för att helt förstå tvillingparadoxen, vilket ju påstås ibland. Allt går att förstå med den speciella relativitetsteorins plana Minkowskirum.
Citera
2023-02-15, 06:20
  #6
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av nerdnerd
Det krävs ju acceleration för att byta mellan inertialsystemen
Inte i mitt exempel där det bara är information som överförs mellan två inertialsystem.
Citera
2023-02-15, 17:18
  #7
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Xenonen
Inte i mitt exempel där det bara är information som överförs mellan två inertialsystem.
Du har förstås rätt om det du talar om.

Men det TS nu faktiskt frågar om är om en kille i en raket vs jorden, på en nivå som en femåring kan förstå.
Citera
2023-02-15, 19:06
  #8
Medlem
EvilElviss avatar
Hej ja, det hade ju varit trevligt. Men det är roligt att läsa vad ni skriver.

Så inertialsystem…..alltså vi kan börja där. Har alla människor sitt eget sånt t.ex? Vad är det egentligen?
Citera
2023-02-16, 13:30
  #9
Avslutad
Citat:
Ursprungligen postat av EvilElvis
Om man tar den här kända tankexemplet att det åker en kille i en raket nära ljusets hastighet ut i rymden och tillbaka så har han åldrats betydligt långsammare än de som var kvar på jorden.

Vad är det som bestämmer att det är han som åker bort från jorden och inte jorden bort från honom? Och varför åldras inte han då snabbare och de på jorden mycket långsammare? Är det för att vi i tanke exemplet observerar honom? Fattar inte.

Kan någon förklara det för mig som om jag var 5 år typ?

Relativitetsteorin är inte så lätt fattad, man kan inte tänka på tid och annat som vi är vana att göra och att förstå och kunna räkna ut allt som har med Relativitetsteorin att göra är det inte alla som klarar av speciellt inte många 5-åringar...
Du kommer att ha många frågor men jag kan inte lära dig hela Relativitetsteorin! då rekommenderar jag dig istället att du går en fysikutbildning på universitet.

Så lätt fattat jag kan göra det!

Tänk dig en klocka som mäter tiden så här (light clock)
https://youtu.be/P1MG61R17Ks?t=126

Sätt nu på denna video:
https://youtu.be/ttZCKAMpcAo?t=97

A (Alex) - Ska resa 25 ljusår bort i mycket hög fart, 99,99% av C (ljushastigheten)
B (Bill - Står still" på jorden.

När B observerar A så uppfattar B det som att A klocka går långsammare (för ljuset som mäter tiden i A light clock uppfattar B som att den går en längre sträcka än hans egna)
(Det är dock viktigt att du förstår att A upplever det som att han "står still" och A ser alltså sin light clock som att den går upp och ner som vanligt.
För A går tiden inuti hans rymdfarkost alltså precis som vanligt.

B som "står still" på jorden ser A åka iväg, förbi solen och vidare, han ser A åka jättejätte långt bort, 25ljusår bort.
När så A äntligen kommer tillbaka till jorden igen visar B klocka att A har varit borta i ca 50år.

Men A upplever resan annorlunda. A tyckte inte avståndet till planeter och solar var så stort så han tyckte inte att han åkte så långt som B tyckte att han gjorde, resan gick därför ganska snabbt,
se detta: https://youtu.be/ev9zrt__lec?t=519
A klocka visar att resan tog ca 8.5 månader och A har därför också bara åldrats 8.5månader medans B på jorden alltså har blivit ca 50år äldre.

Obs! Om A hade rest 8.5 månader i 50% av C ljushastigheten så hade B klocka visat att A varit borta i ca 10månader, och man måste upp i 86,6% av C för att skillnaden i tid ska bli det dubbla det är först vid extrema höga hastigheter väldigt nära C som Lorentz faktorns kurva stiger brant uppför och skillnaden i tid blir så stora som i mitt exempel med Alex och Bill.
https://www.youtube.com/watch?v=sMBKNmO7aG0

Läs om Lorentz faktorn, Längdkontraktion och Tidsdilatation.

Tänk på att:

Ljusets hastighet är egentligen en konstant som härleds från universums begränsning i kausalitet.

Om man skulle göra samma resa ur en ljusfotons point of view så skulle avståndet vara noll och resan skulle ta noll tid.

Det är inte c som är ljushastigheten utan ljushastigheten som är c.

Ljushastigheten (i vacuum) råkar sammanfalla med konstanten C som definieras som den högsta hastighet som information kan överföras. Om C inte är ett begränsat värde utan vore obegränsat till oändligheten, så skulle universum inte fungera som det gör. Det skulle t ex gå åt oändligt mycket energi att skapa massa, eller tvärt om varje massa skulle ha oändligt mycket energipotential , sedan skulle all information färdas runt hela universum direkt och därmed skulle ingen rumtid existera för det skulle inte finnas någon möjlighet att notera någon orsak och verkan effekt. Oändligt C är motsägelsefullt och därmed utesluter att C kan vara oändligt. Om C är ett begränsat icke oändligt värde så kan inget heller färdas över C , det skapar samma motsägelser som om C var oändligt, och därför omöjligt kan inträffa.

The speed of light should really be called the speed of causality.

The Speed of Light is NOT About Light
https://www.youtube.com/watch?v=msVuCEs8Ydo
__________________
Senast redigerad av Poteter 2023-02-16 kl. 13:50.
Citera
2023-02-16, 21:44
  #10
Medlem
EvilElviss avatar
[quote=Poteter|83501356]
Det är inte c som är ljushastigheten utan ljushastigheten som är c.

Ljushastigheten (i vacuum) råkar sammanfalla med konstanten C som definieras som den högsta hastighet som information kan överföras. Om C inte är ett begränsat värde utan vore obegränsat till oändligheten, så skulle universum inte fungera som det gör. Det skulle t ex gå åt oändligt mycket energi att skapa massa, eller tvärt om varje massa skulle ha oändligt mycket energipotential , sedan skulle all information färdas runt hela universum direkt och därmed skulle ingen rumtid existera för det skulle inte finnas någon möjlighet att notera någon orsak och verkan effekt. Oändligt C är motsägelsefullt och därmed utesluter att C kan vara oändligt. Om C är ett begränsat icke oändligt värde så kan inget heller färdas över C , det skapar samma motsägelser som om C var oändligt, och därför omöjligt kan inträffa.

[/QUOTE



Det där tyckte jag var oerhört intressant! Tack för bra länkar. Ni andra med!
Citera
2023-02-17, 14:06
  #11
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av EvilElvis
Hej ja, det hade ju varit trevligt. Men det är roligt att läsa vad ni skriver.

Så inertialsystem…..alltså vi kan börja där. Har alla människor sitt eget sånt t.ex? Vad är det egentligen?
Lite förenklat igen, så är t ex en rymdraket ett inertialsystem om det inte accelererar, dvs om raketmotorn är av.

Jorden kan ses ett lokalt inertialsystem eftersom den rör sig i en fritt fallande (utan raketmotor!) bana runt solen. Och solsystemet som helhet rör sig ju i en fritt fallande bana runt i Vintergatan.

Skillnaden som du frågar om i början kan alltså sägas bestå i att raketen ju inte är ett inertialsystem under hela resan, eftersom den ju måste accelerera både i början och på slutet både på ditresan och på hemresan.

Xenonen har dock helt rätt i det han talar om, om synkronisering osv. Det finns mycket mer att säga om allt detta, men det blir snabbt väldigt abstrakt för en femåring. "Synkronisering"? "4D rumtid"? "Invariant rumtidsmått"? "Samtidighet är relativ"? "Lorentztransformationerna"? Osv.

Det ENKLA svaret på frågan är att raketen accelererar under delar av sin resa, vilket inte jorden gör.
Citera

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