2 cogs-experiment variabele lichtsnelheid

[tuander]

In een ander topic rijst de vraag of een soortgelijk experiment zoals dit al eens gedaan is in het (verre) verleden. Daar lijkt niet direct een antwoord op te komen. vandaar dat ik een apart topic wil starten om het experiment te bespreken.

Het experiment is bedoeld om vast te stellen of lichtsnelheid op een bepaalde manier variabel is (een klassieke lichttheorie). Is de lichtsnelheid afhankelijk van de snelheid van de lichtbron?

In het experiment neem je 2 lichtbronnen. 1 stilstaande lichtbron, 1 snel bewegende lichtbron.
Er zijn twee draaiende tandwielen(cog wheels) waardoor je beide lichtstralen stuurt. Het eerste tandwiel hakt de ononderbroken stralen in stukjes, zodat je lichtpulsen krijgt. Vervolgens vergelijk je de snelheid van deze twee pulsen met elkaar, door de beide pulsen door een tweede draaiend tandwiel te sturen.

Heeft de ene puls meer tijd nodig voor de reis tussen de tandwielen, dan kan het zijn dat DE ENE PULS WEL door het tweede tandwiel gaat, terwijl de andere puls er NIET DOOR HEEN GAAT

Is de lichtsnelheid daarentegen voor beide pulsen gelijk, dan komen beide pulsen ALTIJD ofwel NIET door het tweede tandwiel, ofwel WEL door het tweede tandwiel.

De vraag is dus even:

A: is dit experiment reeds bekend (ik kan het zelf zo snel even niet terugvinden)
B: is het experiment al eens gedaan? en zo ja, door wie?
C: is dit überhaupt een goed experiment om dit soort variabele lichtsnelheid vast te stellen of te falsifiëren?

[Bladerunner]

Er zijn kosmologische theorieën over een variabele lichtsnelheid. Maar daar is veel kritiek op. Dat is logisch want het zou elke vergelijking waarin c staat waardeloos maken waaronder b.v. de Lorentz factor die verandering bepaalt in massa en lengte bij relativistische snelheden. Afstanden van sterren zouden niet meer consistent zijn en nog veel meer kan de prullenbak in. Daarom valt dit buiten de mainstream.

Licht verlaat de lichtbron altijd met de zelfde snelheid. Het is dus niet zo dat de kinetische energie van de lichtbron over gaat op het foton. Als de lichtbron op je afkomt is de golflengte wel korter en anders dus langer. Wat dat betreft werkt dat op de zelfde manier als het geluid van een sirene. Dat geluid gaat ook niet zomaar sneller maar wordt wel hoger of lager.

[Lucas N]

https://www.natuurkunde.nl/opdrachten/2 ... 14-2-opg-2

[HansH]

Er zijn kosmologische theorieën over een variabele lichtsnelheid. Maar daar is veel kritiek op. Dat is logisch want het zou elke vergelijking waarin c staat waardeloos maken waaronder b.v. de Lorentz factor die verandering bepaalt in massa en lengte bij relativistische snelheden. Afstanden van sterren zouden niet meer consistent zijn en nog veel meer kan de prullenbak in. Daarom valt dit buiten de mainstream.

je kunt de natuur niet laten doen wat jou toevalig handig uit komt omdat veel redenaties anders in de problemen zouden komen. Als je wilt weten waarom c een vaste waarde zou hebben dan met je eerst begrijpen waarom die is zoals die is. en dat weet niemend. dus zou c best ver de tijd of over de plaats kunnen varieren volgens mij.

[flappelap]

Er zijn kosmologische theorieën over een variabele lichtsnelheid. Maar daar is veel kritiek op. Dat is logisch want het zou elke vergelijking waarin c staat waardeloos maken waaronder b.v. de Lorentz factor die verandering bepaalt in massa en lengte bij relativistische snelheden. Afstanden van sterren zouden niet meer consistent zijn en nog veel meer kan de prullenbak in. Daarom valt dit buiten de mainstream.

je kunt de natuur niet laten doen wat jou toevalig handig uit komt omdat veel redenaties anders in de problemen zouden komen. Als je wilt weten waarom c een vaste waarde zou hebben dan met je eerst begrijpen waarom die is zoals die is. en dat weet niemend. dus zou c best ver de tijd of over de plaats kunnen varieren volgens mij.

Hoe vinden we op enorme afstanden lichtspectra die slechts zijn verschoven als functie van de afstand, maar zijn deze spectra verder identiek aan die op aarde als de lichtsnelheid in de tijd en/of plaats variëert?

[HansH]

Hoe vinden we op enorme afstanden lichtspectra die slechts zijn verschoven als functie van de afstand, maar zijn deze spectra verder identiek aan die op aarde als de lichtsnelheid in de tijd en/of plaats variëert?

wat zou het effect dan zijn (en waarom) als c ter plekke waar het licht uitgezonden is anders was ? zouden de spectra dan naast verschoven ook samengedrukt of uitgerekt moeten zijn?
In dat geval heb je dan een mooi bewijs dat c constant is overal waar we waarnemingen doen. Maar als het effect ook een verschuiving zou opleveren dan zegt het weer niets over c ter plekke. alleen zouden alle afstanden die wij meten dan weer ter discussie staan.

[Xilvo]

Het experiment is bedoeld om vast te stellen of lichtsnelheid op een bepaalde manier variabel is (een klassieke lichttheorie). Is de lichtsnelheid afhankelijk van de snelheid van de lichtbron?

Nee.
De lichtsnelheid wordt bepaald door ε₀ en μ₀ en die zijn niet afhankelijk van de snelheid van de bron.

[wnvl1]

wat zou het effect dan zijn (en waarom) als c ter plekke waar het licht uitgezonden is anders was ?

In de theorie van het EM zou je de wetten van Maxwell moeten oplossen met positie en of tijdsafhankelijke permittiviteit en permeabiliteit. Dat is lastig en het spectrum gaat helemaal anders zijn.

[wnvl1]

SRT komt bij niet constante c te vervallen denk ik. Hoe je ART moet herschrijven kan ik niet inschatten.
Je hebt ook geen symmetrie meer in ruimte en of tijd, dus volgens Noether ook geen behoud van impuls of energie.

[tuander]

Licht verlaat de lichtbron altijd met de zelfde snelheid. Het is dus niet zo dat de kinetische energie van de lichtbron over gaat op het foton.

Dan zit ik met de vraag: Is dit vastgesteld via een experiment? Of volgt dit uit de momenteel geldende natuurkunde-theorieën?

[Bladerunner]

Ik denk dat je het andersom moet bekijken. Een variatie in de lichtsnelheid is onmogelijk vast te stellen als de bron geen onderdeel van een experiment is omdat het b.v. ver in het heelal staat. In ieder geval hebben we nog niet iets gemeten dat er op wijst dat c geen constante is (in een vacuüm wel te verstaan). Daarom beschouwen we deze als een constante. Onderstaande link gaat over een van de eerste experimenten (1887) waarbij dit ter sprake komt:

https://en.wikipedia.org/wiki/Michelson ... experiment

Lees even de intro en dan vooral de laatste zin: "Michelson–Morley type experiments form one of the fundamental tests of special relativity"

Nu gaat niet alleen licht even snel maar ook alle andere EM straling inclusief dat van GPS. Mocht er dus iets bestaan waardoor straling ineens van snelheid verandert dan wordt het b.v. een chaos in de luchtvaart.

[HansH]

Ik denk dat je het andersom moet bekijken. Een variatie in de lichtsnelheid is onmogelijk vast te stellen als de bron geen onderdeel van een experiment is omdat het b.v. ver in het heelal staat.

dat was nu dus net de vraag die door flappelap getriggerd werd (maar nog niet beantwoord) en wnvl1 dacht dat het spectrum helemaal anders zou moeten zijn bij andere c waarde, al begrijp ik nog niet waarom dat dan zou moeten. dus kun je op basis van spectra die we meten met alleen een rood of blauw verschuiving concluderen dan c overal dezelfde waarde heeft?

[HansH]

Nee.
De lichtsnelheid wordt bepaald door ε₀ en μ₀ en die zijn niet afhankelijk van de snelheid van de bron.

maar misschien wel een functie van waar je je bevindt in het heelal.

[Xilvo]

Nee.
De lichtsnelheid wordt bepaald door ε₀ en μ₀ en die zijn niet afhankelijk van de snelheid van de bron.

maar misschien wel een functie van waar je je bevindt in het heelal.

Dat heeft niets met de vraag te maken, namelijk of de lichtsnelheid afhankelijk is van de snelheid van de bron.

[wnvl1]

dat was nu dus net de vraag die door flappelap getriggerd werd (maar nog niet beantwoord) en wnvl1 dacht dat het spectrum helemaal anders zou moeten zijn bij andere c waarde, al begrijp ik nog niet waarom dat dan zou moeten.

Tijdsafhankelijkheid gaat zorgen voor nieuwe frquenties denk ik. Denk aan een gitaarsnaar waarvan je de spanning in de tijd verandert. Dat gaat nieuwe frequenties genereren tijdens het spelen.

Positieafhankelijkheid zal zorgen voor reflecties die frequentieafhankelijk zijn. Dat gaat lijkt mij een impact hebben op wat je ziet van verre sterren.